😊

آزمایش تحکیم یک بعدی

تهیه کننده : احسان استکی

930260737

استاد راهنما : اکبری-سبزی پور

نیم سال دوم 96-95

عنوان آزمایش :

آزمایش تحکیم یک بعدی

مصالح مورد نیاز :

ترازو

سری الک

خاک

شیکر الک

بیلچه

ظرف حمل خاک

آب

دستگاه آزمایش تحکیم

تئوری آزمایش

وقتی خاک اشباع تحت بار گذاری قرار می گیرد ، در آغاز تمام بار گذاری توسط آب حفره ای تحمل می شود و به آن افزایش آب حفره ای می گویند . در صورتی که زهکشی انجام شود ، به مرور زمان حجم خاک کاهش می یابد که به آن تحکیم گفته ی شود و باعث نشست می گردد .از طرفی ممکن است خاک در اثر جذب آب حفره ای یا فشار آب حفره ای منفی افزایش حجم دهد که به آن تورم می گویند .

نرخ تغییر حجم نمونه تحت بارگذاری به نفوذ پذیری نمونه بستگی دارد ، از این رو آزمایش تحکیم معمولا در خاکهای با نفوذ گذیری کم ( مانند رس ) انجام می گیرد .

آزمایش تحکیم در واقع آزمایشی جهت بر آورد پارامترهای تحکیم یک بعدی ترازقی است که از حل همزمان دو معادله تعادل و پیوستگی به صورت تک بعدی حاصل شده است .

در مدلسازی رفتاری مصالح برخی مدلهای پلاستیک ، نظیر مدل حالت حدی ، پارامترهایی وجود دارد که با آزمایش تحکیم بر آورد می شوند . در بر آورد نشست تحکیمی و درجه تحکیم خاک همچنین طراحی چاههای زهکشی و تعیین میزان فشار آب حفره ای حین ساخت در هسته سدهای خاکی ، از آزمایش تحکیم استفاده می شود .

پارامترهای مهم خاک که از آزمایش تحکیم به دست می آید یکی اندیس های تراکم است که میزان تراکم پذیری نمونه خاک را مشخص می کند (Cc , Cr) و دیگری ضریب تحکیم (Cv) می باشد که شدت تراکم به علت بارگذاری را تعیین می کند .

برای تعیین میزان نشست خاکها به علت تحکیم 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 شکل ( 1 ) ، منحنی فشردگی نمونه خاک نسبت به جذر زمان رسم شده است . در این شکل ،d0 شروع فشردگی است .ds نقطه شروع اصلاح شده است که از امتداد مماس بر منحنی به دست آمده است .d100  نقطه 100% فشردگی و df حد نهایی آن است . فشردگی از  d0   تا   d100  تحکیم اولیه خوانده می شود و از d100 تا   df   تحکیم ثانویه خواهد بود .    d0    معمولا بالای  ds    قرار دارد . با اعمال بار گذاری ، تحکیم اولیه شروع می شود و بعد از اتمام تحکیم ، فشردگی ادامه می یابد . در این حالت هیچ نوع فشار هیدرو ستاتیکی اضافه یا محو نمی شود . در واقع این حالت تحکیم ثانویه است که به

علت شکستگی تدریجی باندهای بین دانه ها یا زهکشی اب جذب سطحی خود ذرات است . محاسبات زمانی تئوری ترازقی فقط برای تحکیم اولیه صحت دارد . نسبت فشردگی اولیه به فشردگی نهایی (r) نمایانگر میزان فشردگی کل است که با تئوری ترازقی پوشش داده می شود . به عبارت دیگر هر چهr بیشتر شود ، تئوری ترازقی جوابهای بهتری می دهد. در غیر این صورت معمولا نشستی که پیش بینی می گردد بزرگتر از نشست واقعی خواهد بود .

شرح آزمایش :

ابتدا خاک مورد نیاز را آوردیم

سپس از الک 200 گذراندیم و تا جایی که مثل خمیر شود رطوبت اضافه کردیم

سپس خاک را درون قالب ریختیم و سنگ مخصوص رو و زیر خاک گذاشتیم تا فشار دستگاه به طور مساوی پخش شود

سپس قالب را در ظرف پر از آب گذاشتیم چون این آزمایش در حالت اشباع باید انجام شود

سپس به سراغ دستگاه رفتیم و وزنه را روی دستگاه قرار دادیم و قالب را در جای مخصوصش قرار دادیم و نتایج زیر حاصل شد

محاسبات و نتایج :

در 30 ثانیه             44

در 1 دقیقه              48

در 2 دقیقه              54

در 4 دقیقه              61

در 8 دقیقه              70

در 15 دقیقه             80.5

در 30 دقیقه             86

منبع :

استاد اکبری

استاد سبزی پور

www.icivil.ir