گزارش کار آزمایش دانه بندی خاک به روش الک

آزمایش: تفکیک اندازه سنگ‌های رسوبی به روش الک کردن
وسایل مورد نیاز: الک با مش‌های متفاوت – ترازو – دستگاه ویبره رسوب – مقداری رسوب
هدف از آزمایش: تفکیک رسوبات در اندازه‌های مختلف و پیدا کردن وزن رسوبات مختلف و بررسی داده‌های حاصل از نمودار

مقدمه:
آزمایش الک یا آزمایش دانه‌بندی تلاشی است برای بدست آوردن توزیع اندازه دانه‌ها در نمونه خاک. از این آزمایش بیشتر در مهندسی عمران استفاده می‌شود. همچنین آزمایش الک را دانه‌بندی موادّ دانه‌ای نیز می‌نامند.
توزیع بزرگی دانه‌ها معمولاً از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و در رفتار مهندسی مواد دانه‌ای تاثیرگذار است. آزمایش الک را می‌توان بر روی تمام مواد آلی و غیر آلی دانه‌ای شامل ماسه، تکه سنگ‌های خُرد شده، رس، گرانیت، فلدسپار، زغال سنگ، بسیاری مواد گرده‌ای و حتی دانه‌های غلات نیز استفاده کرد.
شرح تئوری:
برای این آزمایش از الک‌های ویژه‌ای که شبکه 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 می‌گیرند. پس از آن نمونه‌ی خاک خشک را که تمام کلوخه‌های آن شکسته شده ابتدا وزن می‌کنند و بعد آن را بر روی الک بالایی می‌ریزند و مجموعه‌ی الک‌ها را برای مدت معلومی (استاندارد) تکان می‌دهند تا دانه‌های خاک از آن عبور کند واضح است که دانه‌های با اندازه کوچکتر از سوراخ‌های الک عبور می‌کنند و دانه‌های بزرگتر بر روی سیم‌های فولادی باقی می‌مانند. این روش برای دانه‌های درشت‌تر خاک منطقی است ولی برای دانه‌های بسیار ریز مناسب نیست زیرا دانه‌های بسیار ریز خاک به یکدیگر می‌چسبند و درنتیجه روش الک دیگر جواب‌های مناسبی نخواهد داد. اگر میزان دانه‌های ریز خاک زیاد باشد ممکن است مجبور شویم اول از روی خاک و دانه‌های خشن آن آب عبور دهیم و پس از شسته شدن ذرات بزرگتر و از بین رفتن کلوخه‌ها، شروع به الک کردن کنیم.

مجموعه‌ای از الک‌های با اندازه‌های مختلف در دسترس است. مرز میان ماسه و لای به دلخواه انتخاب می‌شود. مطابق سامانه اتحادیه دسته‌بندی خاک برای جداکردن ماسه از شن از الک شماره ۴# (۴ سوراخ در اینچ) استفاده می‌شود اندازه‌ی سوراخ‌های این الک ۴٫۷۵ میلی‌متر است. برای جدا کردن ماسه از لای و رس از الک شماره ۲۰۰# که اندازه‌ی سوراخ‌های آن ۰٫۰۷۵ میلی‌متر است استفاده می‌شود. مطابق استاندارد انگلیسی ۰٫۰۶۳ میلی‌متر مرز میان ماسه و لای و ۲ میلی‌متر مرز میان ماسه وشن است.
پس از آن نمودار نتیجه‌های این آزمایش را رسم می‌کنیم؛ از روی این نمودار می‌توان نوع دانه‌بندی سنگدانه‌ها را پیدا کرد. روند آزمایش الک در ASTM C ۱۳۶ انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (به انگلیسی: American Society for Testing and Materials) و AASHTO T 27 (به انگلیسی: American Association and State Highway and Transportation Officials) به طور کامل توضیح داده شده‌است.
پس از آنکه الک‌ها را به ترتیب درشت به ریز روی هم و روی دستگاه لرزاننده قرار دادیم؛ در زیر ریزترین الک باید یک سینی قرار داد تا ریزترین دانه که از الک آخر عبور می‌کنند در آن سینی ریخته شوند. پس از آن که الک‌ها را به اندازه‌ی کافی لرزاندیم باید سنگدانه‌های مانده روی هر الک را وزن کنیم.
نتیجه‌های بدست آمده از آزمایش دانه‌بندی را بر روی یک نمودار بر اساس درصد عبوری از الک به اندازه‌ الک رسم می‌کنند. در این نمودار اندازه‌ی الک‌ها را به صورت لگاریتمی نمایش می‌دهند. برای بدست آوردن درصد عبوری از هر الک، ابتدا باید درصد باقی مانده روی هر الک را بدست آورد. برای این هدف از رابطه‌ی زیر استفاده می‌کنند:

در رابطه‌ی بالا WSieve وزن باقی مانده روی الک است و WTotal وزن کل سنگدانه‌ها است. در مرحله‌ی بعد، باید درصد سنگدانه‌های باقی مانده روی هر الک را به صورت تجمعی پیدا کرد. برای این کار باید مقدار سنگدانه‌ باقی مانده روی هر الک را با وزن سنگدانه‌های باقی مانده روی الک‌های قبلی جمع کرد. وزن تجمعی سنگدانه‌ی عبوری به درصد از رابطه‌ی زیر بدست می‌آید:
وزن تجمعی باقی مانده (به درصد) – ۱۰۰٪ = وزن تجمعی عبوری (به درصد)

در نهایت باید نتیجه‌های بدست آمده را روی یک نمودار رسم کرد به گونه‌ای که درصد تجمعی عبوری روی محور y و اندازه‌ی الک‌ها به صورت لگاریتمی، روی محور x قرار گیرد.
شرح آزمایش:
ابتدا الک‌ها را به ترتیب زیر انتخاب می‌کنیم.

ادامه متن در فایل word زیر:قیمت 1000 تومان

RIAL 10,000 – خرید

ممکن است شما دوست داشته باشید بیشتر از نویسنده