آزمایشگاه مکانیک خاک

وقتی کانیهای رسی در خاکهای ریز دانه وجود داشته باشد خاک میتواند با وجود مقداری رطوبت بدون خرد شدن به صورت خمیری در اید.این حالت چسبندگی ناشی از آب جذب شده در پیرامون ذرات رس است. در ابتدای دهه 1990 یک دانشمند سوئدی به نام آتربرگ روسی را برای توصیف حساسیت خاکهای ریز دانه در ارتباط با تغییر درصد رطوبت آنها ابداع کرد. در درصد رطوبت بسیار کم خاک شبیه به یک جسم سفت(جامد) رفتار میکند.وقتی درصد رطوبت بسیار زیاد است خاک و آب شبیه یک مایع به حرکت در می ایند.بنابراین بر اساس یک اصل قراردادی بسته به درصد رطوبت طبیعت و رفتار خاک میتواند به چهار حالت مهم تقسیم شود که عبارتنداز :سفت(جامد) و نیمه سفت(نیمه جامد) و خمیر(پلاستیک) و مایع(روان)  میباشد درصد رطوبتی که در آن درصد رطوبت حالت سفت به نیمه سفت تبدیل میشود را حد انقباض مینامند.در صد رطوبتی که در آن نقطه خاک از حالت نیمه سفت به حالت خمیر  در می اید را حد خمیری می گویند و به درصد رطوبتی که از حالت خمیری به حالت مایع یا روان تبدیل میشود حد مایع یا روانی اطلاق میشود.

روش انجام کار

ابتدا مقداری خاک را از الک شماره 40 (قطر آن 425/0) عبور داده و از آن به مقدار 300 تا 500 گرم جدا کرده و به مدت 16 ساعت در مجاورت آب قرار داده تا کاملا رطوبت جذب کند. برای این ما این کار را انجام میدهیم که تمام قسمتهای خاک رطوبت کافی جذب کند تا حدودی که بدست می آوریم صحیح باشد.

بعد از این خاک مرطوب را روی شیشه ریخته و با کاردک عمل خمیر گیری را انجام میدهیم تا کاملا همگن شود. و داخل کاسه دستگاه کاساگرانده را پر کرده (به مقدار  ) و بعد با شیار زن یک شیار روی خاک مرطوب ایجاد کرده و دستگاه را به برق میزنیم. در هر بار کاسه دستگاه به مقدار یک سانتیمتر بالا رفته و در برگشت ضربه ای به خاک وارد میکند و هر ضربه معادل 1 تنش برشی به خاک وارد میکند.

آزمایشگاه مکانیک خاک

بازیابى تصاویر و رنگ‌ها

در بسیاری از کارهای اجرایی، بخصوص در پروژه های بزرگ قبل از احداث سازه بر روی خاک باید وضعیت نهشت های زمین در زیر سازه مشخص شود.در واقع لازم است توانایی خاک برای تحمل بارهای وارده و قابلیت آن به عنوان یک مصالح در روبرو شدن با حالات و شرایط متفاوت مورد بررسی و ارزیابی قرار بگیرد. بنابراین باید پارامترهای مکانیکی و مقاومتی خاک را بدست بیاوریم تا بتوانیم در مورد آن قضاوت داشته باشیم و در صورت لزوم مبادرت به اصلاح خاک یا طرح مورد اجرا بپردازیم.

آزمایشات انجام گرفته بر روی خاک به دو نوع کوچک مقیاس و بزرگ مقیاس تقسیم می شوند. آزمایشات نوع اول با استفاده از نمونه های برداشت شده و در آزمایشگاه انجام میگیرند و حال آنکه گروه دوم در محل اجرا می شوند و نسبتا نتیج اطمینان بخش تری را ارائه می کنند و البته پرهزینه ترند.

دانشجویان مهندسی عمران در آزمایشگاه مکانیک خاک با هر دو گروه آزمایشات آشنا می شوند و بدین وسیله ارتباط مستقیمی با مطالب نظری بحث شده در دروسی نظیر مکانیک خاک، طراحی روسازی راه، پی سازی و … برقرار نموده و با دید بازتری مبادرت به طراحی می نمایند.

نتیجه گیری :

مقاومت بتن به وسیله نسبت سیمان، ریز دانه و درشت دانه ، آب و افزودنی‌های متنوع کنترل می‌شود. نسبت آب به سیمان فاکتور اصلی برای تشخیص مقاومت سیمان می‌باشد. هرچقدر نسبت آب به سیمان کمتر باشد، مقاومت فشاری بتن افزایش می‌یابد. یک مقدار حداقل آبی برای فرایند‌های شیمیایی سخت شدن بتن مورد نیاز است، آب اضافی کارآیی بتن را افزایش می‌دهد (سهولت جریان یافتن بتن) ولی مقاومت را کاهش می‌دهد. مقدار کارآیی به وسیله آزمایش اسلامپ بدست می‌آید. یک قالب فلزی به شکل مخروط ناقص با بتن تازه پر می شود ، سپس قالب بالا کشیده می‌شود فاصله بین بالای بتن و جای قبلی آن قبل از برداشتن قالب اندازه‌گیری می‌شود. اسلامپ کمتر ، مخلوط محکمتر و کم کارآتری را ایجاد می‌کند. در ساختن ساختمان اسلامپ 75 الی 100 میلیمتر معمول است. تکان‌دادن مخلوط بتن کارآیی را بسیار زیاد بهبود می‌بخشد و حتی بتن خیلی سفت بدون اسلامپ هم می‌تواند ریخته شود.