دستگاه تحکیم خاک

توضیحات

دستگاه تحکیم خاک بهرادسازان

برای تعیین میزان نشست خاکها به کمک دستگاه تحکیم خاک از تئوری تحکیم ترازقی با فرضیات زیر استفاده می گردد :

1 . خاک همگن است .

2 . خاک اشباع است .

3 .زهکشی و تراکم یک بعدی است .

4 . خواص خاک ثابت است .

5 . منحنیe-log P یک خط راست را تشکیل می دهد .

در آزمایش دستگاه تحکیم خاک با بارگذاری و بار برداری ، به نشست و تورم مجدد خاک پی میبریم که معمولا میزان نشست بیشتر از تورم است و مفهوم آن این است که خاک بعد از نشست و کاهش حجم مجدد به حالت اولیه خود باز نمیگردد.

نشست خاک شامل نشست آنی و نشست بلند مدت میشود نشست آنی خاک به محض بارگذاری اتفاق می افتد و در گاهی اوقات با چشم غیر مسلح قابل رویت است اما نشست بلند مدت در طول مدت بارگذاری با سرعت خیلی کم اتفاق میافتد و ممکن است تا ازبین رفتن دانه های خاک (شکسته شدن دانه ها ) پیش روی کند که در این صورت خاک خواص فیزیکی خود (مقاومت برشی ، مقاومت فشاری ،چسبندگی، نفوذپذیری و …) را از دست میدهد

بهراد سازان با طراحی دستگاه تحکیم خاک با صلبیت عالی و استفاده از رولبرینگ ها برای از بین بردن نیروی اصطحکاک بدنه و اهرم بار گذاری ،  دستگاه تحکیم خاک با دقت بالا را به شما عزیزان ارائه میدهد.

برسی استاندارد 6932 تعیین خصوصیات تحکیم یک بعدی ( آزمایش تحکیم خاک )

بخش اول آشنایی با استاندارد 6932

هدف از تدوين اين استاندارد، تعيين رويه هايي به منظور مشخص نمودن مقدار و نرخ تحكيم خاك، در شرايط محصور شده جانبي و زهكشي قائم و تحت گام هاي بارگذاري مختلف (كنترل تـنش) اسـت. دو رويـه زير ارائه شده اند:

روش آزمون A :در اين روش، مقدار افزايش بار در مدت زمان h 24 يا مضربي از آن، ثابت ميمانـد.

خوانش هاي تغييرشكل زمان براي حداقل دو مرحله افزايش بار انجام ميگيـرد. از طريـق ايـن روش ، فقط ميتوان منحني هاي فشاري را ترسيم نمود و نتايج آزمـون، دربرگيرنـده هـر دو بخـش تحكـيم اوليـه و تغييرشكل تحكيم ثانويه خواهد بود.

1-1-2 روش آزمون B :خوانش هاي تغييرشكل زمان در تمامي مراحل افزايش بـار الزامـي اسـت. افـزايش

بارگذاري به طور متوالي، زماني اعمال ميشود كه % 100 تحكيم اوليه، در مرحله قبلي حاصل شود يـا زمـاني ثابت، مطابق با روش A سپري شده باشد. از طريق اين روش آزمون ميتوان منحنـي هـاي فشـاري را ترسـيم نمود و داده هاي صريحي را به دست آورد كه در محاسبات مربوط به تحكـيم ثانويـه، ضـريب تحكيمـي بـراي مصالح اشباع و نرخ تحكيم ثانويه كاربرد دارد.

يـــادآوري – روش تعيـــين ميـــزان و شـــدت تحكـــيم خـــاك در حالـــت بارگـــذاري كنتـــرل كـــرنش، در اســـتاندارد D4186M/D4186 ASTM شرح داده شده است.

اين روش آزمون به طور عمومي روي نمونه هاي ريزدانه دست نخورده آبرفتي اشباع صورت ميگيرد، امـا اساس روش براي نمونه خاك هاي دست نخورده متراكمي كه در اثر فرايندهاي ديگري از قبيـل هـوازدگي يـا تغيير ماهيت شيميايي، تشكيل شده اند نيز كاربرد دارد. شيوه هاي ارزيابي در ايـن روش هـاي آزمـون بـر ايـن فرض استوار است كه خاك مورد آزمون آبرفتي بوده و حفرات بين سنگدانه هاي آن توسط آب كاملاً پر شده است. آزمونه ايي كه روي مصالح غيراشباع از قبيل خاك هاي متراكم و رسوبي (هوازده يا بـه طـور شـيميايي تغییر ماهيت يافته) انجام ميشود، نيازمند روش هاي ارزيابي خاصي ميباشد

در اين استاندارد، روشي كه براي تعيين نحوه جمع آوري، محاسبه يا ثبت داده ها استفاده مـيشـود،ممكن است دقت كامل و كافي را به منظور استفاده در طراحي يا ساير موارد، نداشته باشد. در مراجع زير ضوابطي وجود دارد كه در متن اين استاندارد به صورت الزامي به آنها ارجاع داده شـده اسـت. بدين ترتيب، آن ضوابط جزئي از اين استاندارد محسوب ميشوند. در صورتي كه به مرجعي با ذكر تاريخ انتشار ارجاع داده شده باشد، اصـلاحيه هـا و تجديـد نظرهاي بعـدي آن براي اين استاندارد الزام آور نيست. در مورد مراجعي كه بدون ذكر تاريخ انتشار به آنها ارجاع داده شده است،

همواره آخرين تجديدنظر و اصلاحيه هاي بعدي براي اين استاندارد الزام آور است.

استفاده از مراجع زير براي كاربرد اين استاندارد الزامي است:

2-1 ASTM D422, Test method for particle-size analysis of soils (Withdrawn 2016)

2-2 ASTM D653, Terminology relating to soil, rock, and contained fluids

2-3 ASTM D854, Test methods for specific gravity of soil solids by water pycnometer

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 1686 :سال 1399 ،خاك– اندازه گيري وزن مخصوص ذرات جامد به وسـيله پيكنـومتر آبي– روش آزمون، با استفاده از استاندارد 2014: D854 ASTM تدوين شده است.

2-4 ASTM D1587/D1587M, Practice for thin-walled tube sampling of fine-grained soils for geotechnical purposes

2-5 ASTM D2216, Test methods for laboratory determination of water (Moisture) content of soil and rock by mass

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 7883 :سال 1383 ،خاك – تعيين درصد رطوبت– روش آزمون، با استفاده از استاندارد 1998: D2216 ASTM تدوين شده است.

2-6 ASTM D2487, Practice for classification of soils for engineering purposes (Unified Soil Classification System)

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 7827 :سال 1394 ،خاك– روش طبقهبندي خاكها براي اهداف مهندسي– آيين كـار، با استفاده از استاندارد 2011: D2487 ASTM تدوين شده است.

2-7 ASTM D2488, Practice for description and identification of Soils (Visual-Manual Procedures)

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 8737 :سال 1398 ،خاك– توصيف و شناسايي خاكهـا (روشهـاي اجرايـي چشـمي-دستي) – آيين كار، با استفاده از استاندارد 2017: D2488 ASTM تدوين شده است.

2-8 ASTM D3550/D3550M, Practice for thick wall, ring-lined, split barrel, drive sampling of soils

2-9 ASTM D3740, Practice for minimum requirements for agencies engaged in testing and/or inspection of soil. and rock as used in engineering design and construction

 

استاندارد ملي ايران شمارة 6932(تجديد نظر اول): سال 1400

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 21476 :سال 1395 ،حداقل الزامات موسسات درگير در كار آزمون و يا بازرسي خاك و سنگ مورد استفاده در مهندسي طراحي و ساخت– آيين كار، با اسـتفاده از اسـتاندارد 2012: D3740 ASTM تـدوين شـده است.

2-10ASTM D4186/D4186M, Test method for one-dimensional consolidation properties of saturated cohesive soils using controlled-strain loading

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 22616 :سال 1396 ،خاك– خواص تحكيم يك بعدي خـاكهـاي چسـبنده اشـباع بـا استفاده از بارگذاري در كرنش كنترل شده– روش آزمون، با استفاده از استاندارد 2012: D4186M/D4186 ASTM تـدوين شده است.

2-11ASTM D4220/D4220M, Practices for preserving and transporting soil samples

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 8738 :سال 1396 ،خاك– مراقبت و حمل نمونههاي خاك– آيين كـار، بـا اسـتفاده از استاندارد 2014: D4220M/D4220 ASTM تدوين شده است.

2-12ASTM D4318, Test methods for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 10731 :سال 1396 ،خاك– تعيين حد رواني، حد خميري و نشانة خميري– روشهاي آزمون، با استفاده از استاندارد 2017: D4318 ASTM تدوين شده است.

2-13ASTM D4452, Practice for X-Ray radiography of soil samples 2-14ASTM D4546, Test methods for one-dimensional swell or collapse of soils

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 6931 :سال 1396 ،تورم يا نشست يكبعدي خاكها– روشهاي آزمـون، بـا اسـتفاده از استاندارد 2014: D4546 ASTM تدوين شده است.

2-15ASTM D4753, Guide for evaluating, selecting, and specifying balances and standard masses for use in soil, rock, and construction materials testing

يادآوري- استاندارد ملي ايران شمارة 20453 :سال 1398 ،مصالح ساختماني– ارزيابي، انتخاب و تعيين ترازوهـا و جـرمهـاي اســتاندارد بــراي اســتفاده در آزمــون خــاك، ســنگ و مصــالح ســاختماني– آيــين كــار، بــا اســتفاده از اســتاندارد 2015: D4753 ASTM تدوين شده است.

2-16ASTM D6026, Practice for using significant digits in geotechnical data

2-17ASTM D6027/D6027M, Practice for calibrating linear displacement transducers for geotechnical purposes

در اين استاندارد، علاوه بر اصطلاحات و تعاريف ارائه شده در استاندارد D653 ASTM ،اصطلاحات و تعـاريف زير نيز به كار ميرود:

تغييرشكل محوري axial deformation (L, L, % or -)

تغيير در بعد محوري آزمونه كه ميتواند در قالب عبارتهاي طول، ارتفاع آزمونه، كـرنش يـا نسـبت حفـرات بيان شود.

تنش پيش تحكيمي تخميني   estimated preconsolidation stress

مقدار تنش پيش تحكيمي ارائه شده در اين روش هاي آزمون به منظور دستيابي به نتايج مطلوب آزمايشگاهي بيان ميشود. اين تخمين نبايد معادل با تفسير مهندسي از اندازهگيري هاي آزمون در نظر گرفته شود.

 بار load (F)

منظور از بار، در آزمون مكانيك خاك، اعمال نيرو يا تغييرشـكل بـه نمونـه آزمـون اسـت. در آزمـون تحكـيم مرحله اي، بارگذاري از طريق افزودن وزنه به آونگ اهرم متحرك صورت ميگيرد.

گام بارگذاري  load increment

يك گام بارگذاري در آزمون، كه  طي آن، آزمونه تحت تنش محوري كل ثابت است.

مدت زمان گام بارگذاري load increment duration (T)

مدت زماني است كه در طول آن مقدار تنش محوري كل اعمل شده روي آزمونه، ثابت ميماند.

نسبت گام بارگذاري load increment ratio, LIR

نسبت مقدار تغيير در تنش محوري كل (افزايش يا كاهش) وارده بـه آزمونـه در يـك گـام، بـه مقـدار تـنش محوري كل در حالت فعلي آن است.

بحث discussion

نسبت گام بارگذاري در آزمون تحكيم به منظور مستندسازي پيشينه بارگذاري استفاده شـده و نشـاندهنـده اين است كه فرايند آزمون با افزودن وزنهها به منظور اعمال تنش محوري كل به آزمونه انجام گرفته است.

تنش محوري كل total axial stress (F/L2)

برابر است با نيروي اعمال شده روي آزمونه تقسيم بر سطح مقطع آزمونه. زمانيكه تحكيم كامل شود، فـرض بر اين است كه تنش محوري موثر برابر با تنش محوري كل ميشود.

گام تنش محوري كل total axial stress increment (F/L2)

تغيير در تنش محوري كل (افزايش يا كاهش) اعمال شده به آزمونه، در يك گام است. اين تغيير ممكن است افزايشي يا كاهشي باشد.

خلاصه روش هاي آزمون

در اين روش هاي آزمون، يك آزمونه خاك در حالتي كـه بـه طـور جـانبي محصـور شـده اسـت، تحـت بارگذاري محوري (افزايش گام به گام تنش كل) قرار ميگيرد. هر گام بارگذاري تا زماني ادامـه مـييابـد كـه اضافه فشار آب منفذي بوجود آمده، به طور كامل خارج شـود. زمـان زايـلشـدن اضـافه فشـار آب منفـذي از تغييرات زمان- تغييرشكل تحت بارگذاري ثابت، مشخص ميشود. در اين شـرايط، فـرض بـر ايـن اسـت كـه آزمونه خاك، % 100 اشباع ميباشد. خوانش هاي مربوط به تغيير ارتفاع آزمونه به منظـور تعيـين رابطـه بـين تنش محوري موثر و نسبت تخلخل (كرنش) استفاده ميشود. زماني كه خوانش هاي زمان تغييرشكل در يـك گام بارگذاري انجام شود، نرخ تحكيم با استفاده از ضريب تحكيم به دست آمده، ارزيابي ميشود.

همینطور برای کسب اطلاعات بیشتر میتواند این محصول را در دانشنامه ویکی پدیا و سایر مقالات مرجع ببینید.