عن الكثافة النسبية

هل هناك طريقة معملية لمعرفة الكثافة النسبية التي نبدأ بها إختبار حتى إذا تعرضت النربة لضغط ما نصل إلى الكثافة النسبية المطلوبة
مثلا: كم تكون الكثافة النسبية في بداية إختبار القص المباشر حيث إذا تم تحميل العينة بـ 250 kpa تكون الكثافة النسبية بعد مرحلة الحمل الرأسي وقبل بدء مرحلة القص 60%

شكرا جزيلا

Mai Medhat كتب:: هل هناك طريقة معملية لمعرفة الكثافة النسبية التي نبدأ بها إختبار حتى إذا تعرضت النربة لضغط ما نصل إلى الكثافة النسبية المطلوبة
مثلا: كم تكون الكثافة النسبية في بداية إختبار القص المباشر حيث إذا تم تحميل العينة بـ 250 kpa تكون الكثافة النسبية بعد مرحلة الحمل الرأسي وقبل بدء مرحلة القص 60%

شكرا جزيلا

الكثافة النسبة للتربة

6- الوحدة γ

يتم تحديد كثافة التربة بعد أخذ كتلة من التربة ووزنها ثم وضعها في إناء تحديد الحجم ومعرفة كمية الماء المطلوبة لملء الإناء حسب المعادلة التالية :
كثافة التربة = وزن عينة التربة ÷ حجم الإناء – حجم الماء
وتستخدم الكثافة في حساب ضغط حمل التربة المستخدم في حساب مقدار انضغاط التربة وتحديد الضغط الجانبي للحوائط الاستنادية ومعامل الاحتكاك للخوازيق.

7- الكثافة النسبية Densité relative Dr
تستخدم الكثافة النسبية عادة للرمل عن طريق تحديد نسبة الفراغات الطبيعية والصغرى والقصوى للتربة، ولصعوبة تحديد نسبة الفراغات في التربة فإنه يتم حساب الكثافة النسبية كالتالي:
الكثافة النسبية = الكثافة القصوى ÷كثافة التربة في الحقل
الكثافة القصوى: كثافة التربة في الحقل - الكثافة الصغرى
كثافة التربة في الحقل: الكثافة القصوى - الكثافة الصغرى

( γd min – γd max) γd / ( γd min – γd) γd max = Dr

مع:
Dr: الكثافة النسبية للتربة.
γd max: الكثافة القصوى.
γd: كثافة التربة في الحقل.
γd min: الكثافة الصغرى.

و تستخدم الكثافة النسبية في حساب نسبة الدمك ولتقدير قوة تحمل التربة، و يبين الجدول التالي قيم الكثافة النسبية مع حالة التربة:
التربة
الكثافة النسبية
مخلخلة جداً
10 – 15
مخلخلة
15 – 35
متوسطة الدمك
35 – 65
مدموكةً
65 – 85
مدموكة جداً
85 - 100

طريقة الاختبار:
1. المواصفات الفنية.
ASTM D 4253 (Minimum Index Density)
(Maximum Index Density) 4254 ASTM D

2. الأدوات المستخدمة.
- قالب أسطواني قياسي Mold حجمه 2840سم3 و اخر حجمه 14200سم3
- قاعدة الاوزان مع المقبض و الاوزان
- مؤشر مع مقبض لقياس اختلاف الارتفاع بين سطح القالب وقاعدة الأوزان
- مناخل 75 ملم و 47.50 ملم و 19 ملم و 9.50 ملم و رقم 4 ورقم 200
- طاولة هزازة
- ميزان وفرن تجفيف.

3. الطريقة
1.3- مؤشر الكثافة القصوى d max γ Maximum Index Density
1. جهز العينات حسب أطبر حبيبة في التربة وفقاً للجدول التالي :

مقياس اكبر حبيبة ملم
الوزن المطلوب كجم
مقياس القالب سم3
75
34
14200
38
34
14200
19
11
2830
9.50
11
2830
4.75 و اقل
11
2830

2. اخلط العينة المجففة في الفرن جيداً ثم املأ القالب بالتربة باستخدام قمع .
3. ضع قاعدة الأوزان على التربة وأدرهما يميناً ويساراً لتسوية السطح ثم افصل قابض القاعدة.
4. ثبت القالب على الطاولة الهزازة ثم ضع الأوزان المناسبة في مكانها.
5. جهز طاولة الاهتزاز لتكون بتردد 60 هيرتز واهتزاز رأسي مزدوج مقداره 0.33 ملم أو تردد 50 هيرتز واهتزاز رأسي مزدوج مقداره 0.48 ملم .
6. شغّل الطاولة الهزازة لمدة 8 دقائق في التردد 60 هيرتز أو لمدة 12 دقيقة في التردد 50 هيرتز .
7. افصل القالب ثم قس وزنه مع التربة ومنه احسب وزن التربة.
8. d Max والتي تساوي وزن التربة على حجم القالب. احسب الكثافة القصوى للتربة γ.
9. كرر العملية عدة مرات حتى تكون قيمة الكثافة القصوى للمحاولات متقاربة (حوالي 2٪) ثم اوجد متوسط هذه القيم .

2.3- مؤشر الكثافة الصغرى d minγ Minimum Index Density

1. جهز العينات حسب أآبر حبيبة في التربة وفقاً للجدول التالي :

مقياس اكبر حبيبة ملم
الوزن المطلوب كجم
مقياس القالب سم3
أداة وضع التربة
75
34
14200
كريك
38
34
14200
ملعقة
19
11
2830
ملعقة
9.50
11
2830
ملعقة قطر 25ملم
4.75 و اقل
11
2830
ملعقة قطر 25ملم

2. اخلط العينة المجففة في الفرن جيداً ثم املأ القالب بالتربة باستخدام الأدوات الموضحة بالجدول ببطء مع ملاحظة عدم دمك التربة إلى حوالي 25ملم أعلى من سطح القالب للحصول على أآبر نسبة من الفراغات في التربة .
3. أزل التربة الزائدة بحذر شديد بواسطة مسطرة حديدية .
4. احسب وزن القالب مع التربة ومنه احسب وزن التربة .
5. احسب الكثافة الصغرى للتربة γd min و التي تساوي وزن التربة على حجم القالب.
6. كرر العملية عدة مرات حتى تكون قيمة الكثافة الصغرى للمحاولات متقاربة (حوالي ١٪) ثم أوجد متوسط هذه القيم .
7. احسب الكثافة النسبية بالمعادلة التالية:
( γd min – γd max) γd / ( γd min – γd) γd max = Dr

الكثافة النسبية للتربة Dr
الكثافة القصوى γd max
آثافة التربة في الحقل γd
الكثافة الصغرى γd min

8.5- الوزن النوعي للتربة Gs
يستخدم الوزن النوعي تقريباً في كل المعادلات التي تمثل علاقات حالة كل من الهواء والماء والمواد الصلبة الموجودة في حيز معين .

نوع التربة
الوزن النوعي
ركامية
2.68 – 2.65
رملية
2.68 – 2.65
طينية
2.68 – 2.62
طينية عضوية
2.65 – 2.58
طينية غبر عضوية
2.75 – 2.68
تربة عضوية
اقل من 2

طريقة الاختبار :
1. المواصفات الفنية .
ASTM – 854
AASHTO T -100

2. الأدوات المستخدمة .
- دورق بحجم 100 مليلتر .
- ثرمومتر وماء مقطر .
- ميزان وفرن تجفيف .

3. الطريقة
- املأ الدورق بماء مقطر إلى علامة 100 مليلتر .
- قس وزن الدورق والماء Wa ثم حدد درجة حرارة الماء.
- زن حوالي 100 جرام من التربة ثم ضعه في الدورق و أضف إليه الماء المقطر إلى ثلثي الدورق.
- تخلص من الفقاعات الهوائية للمزيج باتباع أحد الخطوات التالية :
o سخن الدورق لمدة 15-20 دقيقة مع التحريك ببطء
o صل الدورق بجهاز الشفط لمدة 10 دقائق وحرك الدورق باتجاه نصف دائري.
- تأكد من أن درجة حرارة الماء بالدورق تساوي درجة الحرارة التي تم قياسها في 2
- أضف ماءً مقطراً إلى الدورق حتى علامة 100 مليلتر ثم احسب وزن الدورق مع التربة والماء Wb.
- ضع جميع ما في الدورق من التربة والماء في طبق تبخير ثم ضعه في الفرن ليجف وحدد وزن التربة الجافة Wo.
- احسب الوزن النوعي آما يلي .
- الوزن النوعي (درجة حرارة المعمل)
Gs @ Tx = W o ( W o + ( W a – W b))

مع:
TX: درجة حرارة المعمل.
Wo: وزن التربة الجافة بالجرام.
Wa: وزن الدورق مملوءاً بالماء عند درجة حرارة المعمل بالجرام.
Wb: وزن الدورق مع التربة والماء عند درجة حرارة المعمل بالجرام.
الوزن النوعي ( درجة حرارة 20 )= الوزن النوعي (درجة حرارة المعمل) × γwater. (الماء) / درجة حرارة المعمل ) γ درجة حرارة 20)

» حساب هبوط التربة اسفل الأساسات
» اختبار تعيين الكثافة في الموقع للتربة بطريقة المخروط الرملي Sand Cone