روش الک

دانه بندی خاک ها

مقدمه:

هدف از انجام این آزمایش تعیین حدودی از اندازه ذرات موجود در خاک که به صورت درصدی از وزن خشک خاک بیان می شود این آزمایش در طبقه بندی خاک نقش بشسیار مهمی  را ایفا می کند زیرا در طبقه بندی خاک باید از اندازه ذرات آن خاک تا حدودی آشنایی داشته باشیم موارد دیگراستفاده از دانه بندی درطرح بتن و آسفالت است. خاکی که خوب دانه بندی شده باشد دارای فضای خالی کمتری بوده ودر نتیجه با به کار بردن آن  در ساخت بتن سیمان کمتری مصرف می شود.همین طور در ساخت آسفالت نیز قضیه به همین شکل است وخاک با دانه بندی خوب به قیر کمتری نیاز دارد.منظور از دانه بندی مکانیکی خاک جداسازی دانه های خاک در اندازه های مختلف است.که به روش های زیر امکان پذیر است:

روش الک

وسایل مورد نیاز:

1-الک:یک سری الک استادارد

2-خاک: مقداری خاک جهت انجام آزمایش

3-ترازو: بادقت 0.01 گرم

4-گرم خانه یا آون

5-وسایل شستشو-ظروفی تمییز برای ریختن خاک درآنها – چکش پلاستیکی- برس سیمی

6-شیکر

دراین روش مقداری  از خاک خشک شده را از یک سری الک که اندازه قطر سوراخهای آنها از بالا به پایین کوجکتر می شود عبور می دهیم .این عمل یه وسیله تکان دادن الک توسط دست یا با وسیله مکانیکی شیکر صورت می گیرد.درنتیجه این عمل ،ذرات خاک برحسب اندازه تجزیه می شود وروی الکها باقی می ماند.سپس درصد وزنی ذرات را برحسیب اندازه ذرات در روی محور مختصات نیمه لگاریتمی رسم می نماییم.نمودار فوق وضعیت دانه بندی خاک رانشان می دهد.

نکته :این آزمایش برای ذراتی باقطر بزرگتر از 74 میکرون قابل انجام می باشد.

روش انجام آزمایش:

حدود 4کیلوگرم خاک خشک را انتخاب می کنیم (اگر این خاک خشک نبود آن را در گرم خانه قرار می دهیم تا خشک شود)سپس مواد زائد درون خاک از جمله ریشه گیاهان و ... را از آن جدا می کنیم بعد خاک را خوب به هم می زنیم .ذرات خاکی را که به هم چسبیده اند را به کمک چکش پلاستیکی از هم جدا می کنیم.

خاک را روی یک سطح صاف قرار داده (دریک سینی بزرگ)سپس آن را بصورت مخروط در   می آوریم وبعد نوک مخروط راصاف می کنیم.

بعد از آن با بیلچه آن را به چهار قسمت مساوی تقسیم می کنیم وسپس ازقطر دوقسمت روبرو را بعنوان نمونه مورد آزمایش انتخاب وبطور کامل آن رابرمی داریم به طوری که هیچ گونه مصالح ریز دانه بر جای نماند .سپس ظرفی را انتخاب کرده وپس از تمیزکردن آن ومطمئن شدن ازاینکه هیچ مصالحی به آن نچسبیده است آن راوزن می کنیم سپس خاک را داخل آن قرارمی دهیم ووزن خاک وظرف رارا باهم اندازه گیری می کنیم ودرجدول یاداشت می کنیم.

برای این آزمایش از الک‌های ویژه‌ای که شبکه ی کف آن‌ها از سیم فولادی است استفاده می‌کنیم، سوراخ‌های کف این الک‌ها همگی دارای اندازهی دقیق و مشخص‌اند. باید مجموعهی الک‌ها را بر روی هم قرار داد، الک‌های با سوراخ بزرگتر در بالا و الک‌های ریزتر در پایین قرار  می گیرند و خاکی را که وزن  شده روی الک می ریزیم .الکها را با دست یا شیکر تکان  می دهیم تا جای که هیچ خاکی از هیچ الکی عبور نکند.ولی چون الک شماره 200به بعد دارای چشمه های خیلی ریزند آنها را می شویم تا جایی که آب عبوری از الکها تمیز و صاف باشد.دراین مرحله بجای زیر الکی از یک تشت بزرگ استفاده می کنیم.

بعد از آنکه تمام الکها را با آب شستیم دیگر ذره ای از هیچ یک از الک ها رد نشد آنگاه آبی را که ازشستشوی الکها وخاکی را که درتشت باقی مانده است را درگوشه ای قرار می دهیم تا خاک داخل آن کاملا ته نشست شود.

خاک باقی مانده روی الکهای 200 به بعد را که شستشو داده ایم از روی الک به کمک یک فرچه مخصوص پاک می کنیم وآنها را در ظروفی قرار می دهیم . سپس این ظروف را در گرمخانه قرارمی دهیم.تا آب آن بخار شود.

خاک های روی الک های قبل لز  200را وزن می کنیم و درجدول مربوطه یاداشت می کنیم .بعد از 24 ساعت خاکهای که در گرمخانه قرارداده ایم را وزن می کنیم.

آب روی تشت را به کمک یک شلنگ باریک تخلیه می کنیم سپس خاک ته تشت را از داخل تشت پاک کرده در ظرفی قرار می دهیم واین ظرف را داخل گرم خانه قرار داده و پس از 24 ساعت وزن خشک آن را اندازه می گیریم.(این خاک همان خاک زیر الکی است)و درجدول مربوطه یاداشت می کنیم.

نکاتی که باید دراین آزمایش باید رعایت شود:

1-الک ها را به صورت افقی باید تکان دهیم تا بیشترین مقدار خاک از الکها عبور کند.

2- هنگام توزین باید الک ها ی حاوی خاک را وزن کرد وسپس با کسر نمودن وزن الک از آن ،وزن خاک را بدست آورد.بدین ترتیب از هدر رفتن خاک وخطای آزمایش جلوگیری می شود.

پس از توزین خاکهای باقی مانده روی هر الک ، درصد ذرات باقی مانده روی هر الک به طریق زیر تعیین می کنیم:

همچنین مجموع درصد ذرات باقی مانده روی یک الک برابر با جمع درصد ذرات باقی مانده روی هر الک وکلیه الک های درشتر از آن می باشد و مجموع درصد ذرات عبوری از الک برابر با تفاضل مجموع درصد ذرات باقی مانده از 100 می باشد.

پس از محاسبه مجموع درصد ذرات باقی مانده و عبوری از هر الک و با استفاده از محورهای مختصات نیمه لگاریتمی که روی محور طولها درمقیاس لگاریتمی قطر ذرات برحسب میلی لیتر(قطر سوراخ الک) و روی محور عرضها با مقیاس حسابی درصد مجموع ذرات آورده شده، نقاط را مشخص و نمودار دانه بندی رارسم می کنیم. برای این کار از فرم های شماره 3 و4 استفاده می کنیم.