آزمایش مخروط ماسه

آزمایش مخروط ماسه خارج کردن یک نمونه ی خاک از زمین و اندازه گیری وزن آن W انجام می شود .سپس حجم V خاک حفاری شده

با اندازه گیری حجم ماسه ی زیر لازم جهت پر کردن چاله تعیین می شود . وزن واحد خاک و وزن واحد خشک از طریق روابط زیر

محاسبه می شوند.

ماسه ی استفاده شده در روش مخروط ماسه می بایست دارای مشخصات استاندارد باشد خاک استفاده شده در این آزمایش

می بایست خشک باشد و ذرات می بایست گردگوشه یا نیمه گرد گوشه باشند آزمایش به طور کامل استاندارد D 1556 شرح داده

شده است .

آزمایش چگالی بالون لاستیکی

این آزمایش با روش مشابه مخروط ماسه انجام می شود با این تفاوت که روش تعیین حجم نمونه ی خاک خارج شده متفاوت است .

میزان مشخصی نمونه خاک از محل خارج می شود و جهت ارزیابی وزن W و میزان رطوبت خاک w درون ظرف آب بند قرار داده می شود .

یک صفحه ی فولادی و وسیله ی بالون لاستیکی بالای گودال ازمایش قرار می گیرد با اعمال فشار  هوا و یک سربار به سیال موجود در

بالن لاستیکی تا پر کردن کامل گودال آزمایش منبسط می شود اختلاف حجم سیال در دستگاه برابر حجم گودال آزمایش می باشد این

روش نمی تواند در خاک های اشباع یا نرم که ممکن است هنگام منبسط شدن بالون جهت اندازه گیری خاک حالت خود را از دست دهند

به کار گرفته شود. این تکنیک نمی بایست در خاکریزهای تراکم یافته ای که شامل شن های خرد شده هستند مورد استفاده قرار گیرد .

زیرا لبه ی تیز آنها می تواند به غشای لاستیکی بالون اسیب بزند . این فرایند با جزئیات کامل در استاندارد ASTM D2167 توضیح داده شده است .

آزمایش چگالی هسته ای

روش چگالی هسته ای مصرف زمان کمتری دارد و روش غیر مخرب تری جهت تعیین چگالی و وزن واحد خاک در صحرا می باشد.آزمایش چگالی

هسته ای در خاک ها و سنگ ها در سه  استاندارد مختلف ASTM شرح داده شده است که عبارتند از D2922 (عمق کم ) D3017  (عمق کم )

و  D5195 .بر اساس اصول این روش یک دستگاه هسته ای که شامل یک منبع رادیو اکتیو و مشاهده گرهای تابش پرتو می باشد. روی سطح

زمین قرار داده می شودو این دستگاه پرتو های اشعه ی گاما را از طریق خاک منتشر می کند پرتوهای که توسط خاک جذب نمی شود و مشاهده

گرها به شکل معکوس به وزن واحد خاک مربوط می شود روش انتقال مستقیم شامل جاگذاری منبع تا 30 سانتی متر زیر سطح زمین قرار داده می شود .

روش مخروطه ماسه ریز استاندارد

ماسه به کار رفته در آزمایش مخروط ماسه می بایست خشک و تمیز باشد همچنین ماسه باید سمتنه نشده باشد و دارای دانه بندی و توزیع چگالی یکنواخت

باشد ضریب یکنواختی می بایست کمتر از 2 باشد 100% ماسهه باید از الک نمره 10 بگذرد و 97% روی الک نمره ی 60 باقی بماند داانه های ماسه

می بایست با دوام و نیمه گرد گوشه باشند.به طور معمول ماسه ی اوتاوا 20/30  در این آزمایش مورد استفاده قرار می گیرد.

 تجهیزات آزمایش

• مخلوط ماسه با شیر تنظیم

• ظرف پلاستیکی 3.83 liter

• صفحه فولادی با سوراخ مرکزی

• ابزار حفاری : قاشق –ماله – اسکنه و ....

• ظرف های آب بند

• ترازو با حداقل ظرفیت 20 kg و دقت 5 گرم

• اجاق

• ظروف تبخیر

• قالب تراکم استاندارد 

فرآیند آزمایش  

کالیبراسیون تجهیزات : تعیین وزن واحد ماسه .جرم قالب تراکم استاندارد را اندازه بگیرید  که شامل صفحه ستون و قالب می شود اما شامل طوقه نمی شود

ارتفاع داخلی و قطر قالب راتعیین نمایید.حجم قالب  را محاسبه نمایید.

قالب را بدون حرکت دادن اضافی با ماسه ی استاندارد پر نماییدزیرا  این عمل می تواند باعث افزایش چگالی ماسه شود . استفاده از یک شمشه ماسه ی

اضافی را خارج کرده و جرم قالب و ماسه را   اندازه بگیرید .

مرحله 2 را تا زمانی که دو مقدار جرم اندازه گیری شده ی متوالی اختلافی کمتر یا برابر 10 گرم داشته باشند تکرار نمایید .

وزن واحد ماسه را محاسبه نمایید :

که در این رابطه g برابر شتاب گرانش می باشد.

تعیین وزن ماسه ی مورد نیاز جهت پر کردن ظرف مخروط و صفحه ی فولادی .

ظرف پلاستیکی را بادد ماسه پر کنید و جرم ظرف مخروط و ماسه را تاندازه  گیری نمایید.

صفحه فولادی را روی سطح افقی تمیز قرار دهید.مخروطه ماسه را با شیر بسته به در ر استای بالا و پایین به صورت دورانی حرکت دهید. قیف فلزی را در سوراخ

صغحه ایی فولادی شیر راا ببندید جرم ظرف نیمه خالی شده   را اندازه بگیرید. اختلاف در جرم ظرف پر و ظرف خالی برابر جرم ماسه ی مورد نیاز جهت پر

کردن مخروط و صفحه ی فولادی می باشد.

 روش چگالی بالون

مناسب ترین روش جهت تعیین چگالی و وزن واحد درجا جهت خاک های ریزدانه یا مصالح دآن های بدون جایگزین با مصالح سنگی یا درشت دانه می باشد .

این آزمایش جهت خاک هایی که شکل خود را تحت اعمال نیرو از دست می دهند نظیر خاک های اشباع شده خاک نباتی و خاکهای با خاصیت خمیری زیاد

و نیز خاک هایی که دارای نسبت پوکی بالا یا دارای ذرات با پیوند سست هستند مناسب نیست .

 تجهیزات آزمایش

• دستگاه بالون

• صفحه ی فولادی

• ترازو با حداقل ظرفیت 20 kg و دقت 5 gr

• اجاق خشک کن

• ابزارهای حفاری

• ظروف آب بند

• شمشه

• وزنه های سربار

 فرآیند آزمایش

دستگاه چگالی بالون را می بایست قبل از اولین استفاده کالیبره کرد به این منظور می توان از اندازه گیری حجم ظروفی که حجم آن ها مشخص می باشد

نظیر قالب های مورد استفاده در آزمایش تراکم استاندارد یا تصحیح شده استفاده کرد.

سطحی را که آزمایش در آن انجام می شود را هموار سازید این عمل می تواند با استفاده از بولدوزر یا سایر تجهیزات سنگین انجام شود تا ناهمواری زمین

در محدوده ی مورد آزمایش وجود نداشته باشند .

صفحه زیر ستون و دستگاه بالون را در محل ازمایش سوار نمایید استفاده از فشار سربار یکسان استفاده شده در طی فرآیندکالیبراسیون یک قرائت اولیه

از نشانگر حجم را یادداشت نمایید.

دستگاه چگالی بالون را خارج کرده و بدون برهم زدن خاک اطراف یک گودال را در صفحه ی زیر ستون در بالای گودال آزمایش به بیشینه ی اندازه ی ذرات بستگی دارد .

• جرم یک ظرف آب بند را اندازه بگیرید.

• خاک خارج شده از میدان آزمایش را در داخل ظرف آب بند قرار داده و جرم آنها را اندازه بگیرید.

• خاک را خشک کرده و جرم ظرف آب بند و خاک خشک را اندازه بگیرید .

• دستگاه چگالی بالون را پشت صفحه ی فولادی قرار دهید و فشار و سربار را که طی کالیببراسیون اولیه اعمال شده است را دوباره وارد نمایید.

• قرائت نشانگر حجم را بخوانید اختلاف بین قرائت های اولیه برابر حجم گودال آزمایش بر حسب متر مکعب می باشد.

g شتاب گرانش زمین می باشد

داده ها و محاسبات نمونه  L

داده های اندازه گیری شده

قرائت اولیه نشانگر حجم   برابر 0.047 liter

قرائت نهایی نشانگر حجم  برابر  1.488 liter

جرم ظرف آب بند  برابر0.653 kg

جرم ظرف آب بند و خاک خارج شده  برابر 30.25 kg

جرم ظرف آب بند و خاک خشک  برابر 28.33 kg

آزمایش تراکم

در اجرای عملیات تراکم میزان آب در خاک نقش مهمی را ایفا می کند . جهت انرزی تراکم معلوم افزایش میزان آب در به دست آوردن

توده ی متراکم تر از نمونه ی خاک کمک می کند.این بهبود جهت حالت اشباع 85 % به مقدار بیشینه می رسد و با افزودن بیشتر آب

اثر مثبت افزایش آب متوقف شده می شود .این بدین معنی است که وزن واحد خشک نهایی خاک بستگی به میزان آب در فرایند تراکم

دارد میزان رطوبتی که در آن خاک دارای بیشترین وزن واحدخشک می باشد را میزان آب بهینه  می نامند. به عبارت بهتر میزان آب بهینه

اشاره به میزان آب مورد نیاز جهت رسیدن به بیشنه ی وزن واحد خشک جهت خاک متراکم در عملیات تراکم با انرزی مکانیکی مشخص

می کند .

وسایل آزمایش

قالب فلزی استوانه های : قطر 6 ،101 mm و ارتفاع 116،4 mm قالب دارای حجم کل برابر  mm مکعب می باشد. قالب می بایست صفحه ی

کف فلزی و یک طوقه باشد .صفحه و طوقه می بایست محکم به قالب استوانه های الصاق شوند.

چکش سقوط تراکم استاندارد

الک های 3/4  اینچ 3/8 اینچ و الک نمره ی 4

ترازو با دقت 1 گرم

اجاق خشک کن با حرارت 110 درجه

قوطی های حلبی جهت تعیین میزان رطوبت

شمشه یا خط کش جهت صاف کردن نمونه و جدا کردن بخش اضافی نمونه ی تراکم یافته

سایرابزار : ماله ،کفه های مخلوط ، قاشقک ها ،کاردک،کولیس، بطری های فشار و غیره خارج کننده ی نمونه

فرآیند

فرایند آزمایش در استاندارد ASTM D698 آمده است :

نمونه خاک خشک را تا زمانی که تقریبا" 3000 گرم از الک نمره ی 4 عبور کند خرد نمایید. حتما" دقت نمایید

خاک هایی که قبلا" جهت آزمایش تراکم استفاده شده اند مجددا" مورد استفاده قرار نگیرند. زیرا خرد شدن های قبلی دانه ها طی فرایند

آزمایش برنتایج آزمایش تأثیر گذار است .

جرم نمونه ی خشک شده با هوا را تعیین و یادداشت نمایید .    

نمونه ی کوچکی را برداشته و میزان آب اولیه  را در حالت خشک شده با هوا به دست آورید.

با داشتن میزان آب اولیه ی خاک میزان لازم جهت تهیه 5 نمونه ی مختلف از خاک با مقادیر آبی که میزان آب بهینه را در بربگیرند محاسبه

نمایید.میزان آب بهینه جهت خاک های مختلف جهت انرژی تراکم معین متغیر است . می توانید جهت تصمیم گیری در مورد بازه ی میزان

آب مورد استفاده در آزمایش تراکم داده های کلی را جهت خاک های مختلف ملاحظه نمایید. باید میزان رطوبت نوه ها طوری تنظیم شود

که به طور تقریبی یک نمونه در میزان رطوبت بهینه متراکم شود دو نمونه با میزان رطوبت بالاتر و دو نمونه با میزان رطوبت پایین تر متراکم

شوند . گام های افزایش میزان آب نمی بایست از 4 درصد تجاوز کند.

با دقت میزان آب مورد نیاز جهت هر نمونه ی خاک را با آن مخلوط نمایید وآب را در ظرف پوشش دار آب بندی شده یا کیف های پلاستیکی

قرار دهید .

جرم  قطر d و ارتفاع h  را جهت قالب تراکم یادداشت نمایید. قالب را با خاک پر کنید و خاک را با اعمال 23 ضربه چکش استاندارد متراکم نمایید.

ضربات را به طور یکنواخت بین سطح خاک توزیع نمایید و این کار را جهت دو لایه ی بیشتر نیز تکرار نمایید. مطمئئن شوید که تا تراز نهایی خاک

متراکم شده در طوقه اندکی بالاتر از قالب قرار می گیرد.

طوقه را خارج نماید و خاک اضافی قالب را با یک شمشه برش بزنید .

جرم قالب به علاوه ی خاک متراکم شده  را تعیین و یادداشت نمایید..

مراحل 6 تا 10 را جهت سایر نمونه ها تکرار نمایید و جهت هر یک میزان اب را اقزایش دهید .

آزمایشات را تا زمانی که جرم قالب به علاوه ی جرم خاک متراکم شده کمتر از قرائت قبلی شودانجام دهید.

مقادیر معمول

انواع خاک میزان رطوبت بهینه و پیشینه ی وزن واحد متفاوتی جهت یک  تلاش تراکم مشخص دارند .توجه نمایید که جهت ماسه های بد دانه بندی شده

آزمایش پروکتور جهت تراکم خاک توصیه نمی شود . ماسه های بد دانه بندی شده با استفاده از تلاش لرزشی به صورت بهینه متراکم می شوند .جهت

اطلاعات رابطه بیشتر در رابطه با تراکم ارتعاشی خاک ها بیشینه و کمینه ی نسبت پوکی و چگالی نسبی به استاندارد ASTM D4253 و نیز استاندارد

D4254 مراجعه نمایید.

آزمایش حد خمیری

فرآیند

• نمونه ی خاکی را که قبلا جدا کرده اید بردارید و آن را روی صفحه ی شیشه ای قرار دهید و چند نمونه ی بیضوی شکل از این نمونه ی خاک درست نمایید.
• هر یک از نمونه ای بیضوی شکل را با اعمال فشار لازم جهت شکل دهی یک ریسمان با قطر یکنواخت بین کف دست یا انگشتانتان و صفحه ی شیشه ای بغلتانید.
• وقتی که قطر طناب حدود 3 میلی متر شد ریسمان را به تکه هایی بشنمایید و تکه ها را با هم خرد نمایید.
• عمل غلتاندن توده ی خاک در شکل ریسمان را تا جایی ادامه دهید که ریسمان ها در قطر 3 میلی متر بشکنند. دستگاه کاساگرانده را به عنوان یک راهنما در
• نطر بگیرید یا اینکه خاک به حالتی برسد که بدون ترک خوردن قابل غلتاندن به شکل ریسمان های با قطر 3 میلی متری نباشد.
• بعد از اینکه مشاهده کردید که ریسمان های خاک در قطر 3 میلی متر می شکنند این خاک را داخل قوطی عایق رطوبت قرار دهید تا میزان رطوبت آن تعیین شود.
• این روند را جهت سایر نمونه های بیضوی خاک پر نمایید. شما می بایست دو قوطی را با حداقل 6 گرم از تکه های غلتانده شده ی خاک پر نمایید . روز بعد جرم
• خشک شده از نمونه هایتان را در اختیار خواهید داشت . میزان آبی که تعیین می نمایید حد پلاستیک خاک می باشد.حد انقباض

نمونه

• 150 تا 200 گرم مصالح گذرنده از الک نمره ی 4

وسایل

• ترازو با دقت 0.01 گرم و قادر به معلق سازی نمونه ی خاک از مرکز پایه ی آن

• ظرف انقباض با کف صاف

• اجاق خشک کن

• هاون و کلوخ کوب

• کاردک

• شمشه یا خط کش

• الک نمره ی 40

• پارافین میروکریستالاین

• ریسمان دوخت

• آب مقطر

• حوضچه ی آب

• گرم کن پارافین

• گرماسنج با دقت 0.5 سانتی گراد

• صفحه ی شیشه ای یا پلاستیکی شفاف

• روان کننده ی نفتی (وازلین )

آزمایش

• نمونه ی خاک را مطابق استاندارد D4318 از طریق روش آماده سازی مرطوب آماده نموده میزان رطوبت خاک می بایست

• طوری باشد که 10 ضربه ی دستگاه تعیین حد روانی جهت بسته شدن شیار در طول 13 میلی متر مورد نیاز باشد.

• ظرف انقباض را انتخاب کرده و شماره ی شناسایی و حجم آن را ثبت نمایید به آرامی درون ظرف را با روغن چرب نمایید.

• جرم ظرف انقباض چرب شده ( ) را تعیین و یادداشت نمایید.

• میزانی از خاک مرطوب برابر تقریبا" یک سوم حجم ظرف رادر مرکز ظرف قرار دهید.کناره ی ظرف را ضربه بزنید تا باعث شود

• لبه –های توده ی خاک به سمت بیرون جریان یابد.تقریبا" همان مقدار از خاک قبلی را اضافه نماید و دوباره به کناره ی ظرف

• تا زمانی که خاک صاف شود ضربه بزنید . به اضافه کردن خاک و با ضربه زدن به کنارظرف ادامه دهید . به طوری که خاک با ظرف لب با لب  شود .

• خاک اضافی را باشمشه بریده و خارج نمایید و تمام خاک های سمت بیرون ظرف را پاک نمایید.

• جرم ظرف به علاوه ی خاک مرطوب بلافاصله بعد از اینکه پر و تراز شد با عنوان تعیین و  یادداشت شود.

• تا زمانی که رنگ آن روشن تر شود نمونه ی خاک را با هوا خشک نمایید . سپس آن را در یک اجاق با حرارت 110 درجه تا حالت رسیدن

• به جرم ثابت خشک نمایید.جرم خاک خشک به علاوه ی ظرف  تعیین و ثبت نمایید.

• جهت تعیین حجم توده ی خاک یک تکه از ریسمان را حول توده ی خاک خشک ثابت کرده و با نگاه داشتن انتهای دیگر ریسمان به طور کامل

• توده ی خاک را درون پارافین ذوب شده وارد نمایید.

• توده ی خاک را از پارافین خارج کرده و بگذارید تا پارافین سرد شود.

• انتهای ریسمان را به کف ترازو معلق است توده ی خاک پوشش داده شده با پارافین سرد شده در هوا را ( )یادداشت نمایید.

• در حالی که توده خاک همچنان از سمت پایین ترازو معلق است توده ی خاک پوشیده شده با پارافین را در یک حمام آب بدون اینکه اجازه دهید

• توده ی خاک کف حوضچه را لمس کند مستغرق نمایید. جرم خاک خشک و پارافین درون آب را( ) یادداشت نمایید.

• جرم توده ی خاک خشک را توسط رابطه _  محاسبه نمایید.

• میزان رطوبت خاک را زمانی که در ظرف قرار داده شده محاسبه نمایید

- آزمایش حد روانی

فرآیند

1-قوطی های عایق رطوبت را برداشته و آنها بر چسب گذاری کرده و جرم هر یک را اندازه گیری و ثبت نمایید.

شما سه یا چهار قوطی را جهت آزمایش حد خمیری و دو قوطی را جهت حد خمیری استفاده خواهید کرد.

2-دستگاه حد روانی را تمیز مکرده و مطمئن شوید که کار می کند .در صورت لزوم ارتفاع سقوط فنجان را با دقت

1 سانتی متر تنظیم نمایید. همچنین این اطمینان راپیدا نمایید که طی سقوط کمترین حرکت جانبی رخ خواهد داد.

3-نمونه را با شکستن کلوخه های دانه های در یک هاون با یک کلوخ کوب آماده نمایید.سپس الک را روی الک

نمره ی 4 خالی نمایید. سپس الک را روی الک نمره ی 4 را جمع نمایید 20 گرم از مصالح جمع شده را برداشته و

آنرا جهت آزمایش حد خمیری کنار بگذارید. حدود200 گرم از خاک خشک شده با هوا را درون ظرف ریخته و با آب

مخلوط نمایید. و با به هم زدن ورز دادن و خرد کردن متناوب به وسیله ی یک کلوخ کوب  نمونه را آماده نمایید.

4-وقتی خاک به طور کامل با آب مخلوط شد آن را در دستگاه کاساگرانده قرار دهید.

5-بخشی از خاک را جهت آزمایش در فنجان برنجی در دستگاه کاساگرانده قرار دهید.سطح خاک را توسط کاردک تراز

و صاف نمایید سعی نمایید تا تمام حباب های هوا را خارج نمایید. ضخامت پیشینه ی خاک در فنجان می بایست تقریبا"

1 سانتی متر باشد . از ابزار ایجاد شیار در نمونه ی خاک استفاده نمایید.توجه داشته باشید که هیچ ذره ی خاکی در

کف شیار موجود نباشد .

6-فنجان را بردارید و با چرخاندن دسته ی محور آن را با سرعت 2 بار برثانیه رهاسازی نمایید. این کار را تا زمانی که شکاف

در طول 13 سانتی متر بسته شود ادامه دهید. تعداد ضربات را در برگه ی داده ها با عنوان N یادداشت نمایید.

7-یک برش از خاک را از بخشی از خاک که شکاف با جریان خاک بسته شده است خارج نمایید.خاک را در یک قوطی عایق

رطوبت قرار دهید و میزان آب را اندازه گیری نمایید.

8-اگر شماره ضربه بیش از 25 باشد آب بیشتری اضافه نمایید. در هر گام حدود  4 تا 5 میلی لیتر آب را به نمونه اضافه نمایید

تا تعداد ضربات کم شود . اگر تعداد ضربه ها کمتر از 25 باشد اندکی مقدار خاک بیشتری را به نمونه اضافه نمایید و آنها را با

دقت مخلوط کرده و آزمایش را تکرار نمایید. مظمئن شوید که فنجان حد خمیری قبل از تکرار هر آزمایش کاملا" تمیز شده باشد.

9-آزمایش را تا زمانی که حداقل سه نمونه با شماره ی ضربه ی بین 15 تا 35 به دست آیند تکرار نمایید.

10-تعداد ضربه ها را در مقابل میزان رطوبت در یک نمودار نیمه لگاریتمی رسم نمایید و یک خط صاف را از بین نقاط عبور دهید.

حد روانی میزان رطوبت منطبق بر 25 ضربه روی خط مستقیم می باشد.(تصویر صفحه 100-101)

آزمایش تعیین مقاومت سائیدگی مصالح سنگی درشت دانه به وسیله ی سایش و ضربه در دستگاه لوس آنجلس

دامنه  کاربرد 

این آزمایش روش تعیین مقاومت سائیدگی دانه های سنگی درشت دانه ی کوچکتر از 5/37 میلی متر

را به وسیله ی دستگاه لوس آنجلس شرح می دهد.

خلاصه آزمایش

آزمایش لوس آنجلس به منظور سنجش مقاومت سنگدانه های معدنی با دانه بندی استاندارد  در برابر 

ضربه و سایش انجام می شود. ماشین لوس آنجلس یک استوانه فولادی دوار است که در آن تعداد مشخصی

گلوله ی فولادی ریخته شده است. تعداد گلوله ها به دانه بندی نمونه  مورد آزمایش بستگی دارد.

هنگامی که استوانه می چرخد یک پره، نمونه و گلوها ار با خود به بالا می برد و از آنجا آنها را به طرف مقابل

استوانه می ریزد. به این ترتیب اثر ضربه ولهیدگی ایجاد می شود. سپس محتوای استوانه ضمن سائیده

شدن در داخل آن حرکت می کنند تا با دیگر به پره برخورد کرده و این سیکل تکرار گردد. بعد از آنکه استوانه

به تعداد دور های مشخصی چرخید، محتوای آن را خارج  کرده و مصالح سنگی را از الک عبور می دهند تا

درصدی را که بصورت خاکه در آمده است، مشخص کنند .

اهمیت و کاربرد

آزمایش لوس آنجلس به طور وسیعی برای تشخیص کیفیت نسبی و قابلیت مصالح سنگی که دارای ترکیبات

معدنی مشابهی بوده و از منابع مختلفی تهیه شده اند، به کار برده می شود نتایج این آزمایش را نمی توان

بدون بررسی های لازم به عنوان یک معیار معتبر برای مقایسه بین مصالح سنگی که ساختمان ، منبع و

ترکیبات متفاوتی دارند ، به کاربرد . مشخصاتی که بر  اساس این ازمایش حاصل می شود باید با دقت زیاد و

با توجه به انواع مصالح سنگی موجود و سابقه عملکرد آنها مورد بررسی قرار گیرند.

وسایل مورد نیاز

دستگاه لوس آنجلس – در شکل (1) مشخصات اساسی دستگاه لوس آنجلس نشان داده شده است.

ماشین از یک استوانه فولادی تو خالی که دو انتهای آن بسته است، تشکیل می شود. قطر داخلی

سیلندر 5±508  میلی متر می باشد. استوانه باید روی انتهای میله هایی  که به دو قاعده آن متصل

گردیده اند، سوار شود ( میله ها به داخل استوانه وارد نمی شوند ). استوانه باید حول محور خود به

طور افقی دوران نماید و خطا در شیب محور آن نباید بیش از 1 درصد باشد. بر روی استوانه باید دریچه ای

برای ریختن نمونه به داخل آن پیش بینی شده باشد ولازم است یک در پوش مناسب که مانع خروج غبار

از استوانه شود برای این دریچه در نظر گرفته شده باشد که سطح داخلی استوانه به هم نخورد.

پره ی فولادی داخل استوانه باید قابل برداشتن بوده و در تمام طول استوانه امتداد یافته باشد. پره از طرف

داخل به اندازه 2±89 میلی متر بیرون می زند. ضخامت پره باید مناسب بوده و به وسیله پیچ یا هر وسیله ی

مناسب دیگر به طور محکم به بدنه متصل گردد. پره باید در فاصله ی حداقل 27/1 متری از سوراخ قرار بگیرد.

این فاصله در محیط خارجی استوانه و در جهت حرکت اندازه گیری می شود.

دستگاه آزمایش باید به نحوی تنظیم شده باشد که سرعت دوران آن یکنواخت باشد. در صورتی که از نبشی

به عنوان پره استفاده شده است، جهت حرکت باید به گونه ای باشد که محتوای ماشین روی سطح داخلی

نبشی جمع شود.

الک-  با مشخصات استاندارد ASTM E11

ترازو – با دقت 1/0 درصد وزن نمونه  مورد آزمایش

گلوله- گلوله ها باید از فولاد و با قطر متوسط 8/46 میلی متر و وزن 390 تا 445 گرم باشند.

نمونه کارگاهی باید مطابق دستور العمل ASTM D75 بر داشته شود و اندازه های مناسب آن  مطابق

استاندارد ASTM C702  برای آزمایش تفکیک گردد.

نمونه آزمایش

نمونه آزمایش باید شسته شده و داخل کوره در دمای 221 تا 230 درجه فارنهایت ( 105 تا 110 درجه سانتی گراد)

تا رسیدن به وزن ثابت، خشک شود. نمونه باید به قسمت های متعددی با اندازه های متفاوت تفکیک شده و

مطابق رده بندی جدول مقدار مشخصی از هر قسمت با هم مخلوط شود. دانه بندی های 

ارائه شده اند ، با دانه بندی مصالحی که چدر عمل بکار می روند ، مطابقت بیشتری دارند. قبل از آزمایش باید

وزن نمونه با دقتی نزدیک به یک گرم ثبت گردد.

روش آزمایش

نمونه مورد آزمایش را در ماشین لوس آنجلس بریزید و اجازه دهید ماشین با سرعت 30 تا 33 دور در دقیقه ،500

دور  بچرخد. سپس مصالحی را از ماشین خارج کرده و ابتدا آن را از الک درشت تر از 7/1 میلی متر ( نمره ی 12)

عبور دهید. سپس دانه های عبور کرده از این الک را طبق استاندارد ASTM C136 از الک 7/1 میلی متر عبور دهید.

مصالح  درشت تر از 7/1 میلی متر را شسته و در داخل کوره در دمای  221 تا 230 درجه فارنهایت

(105 تا 110 درجه سانتی گراد ) تا رسیدن به وزن ثابت ، خشک نمائید. سپس وزن مصالح خشک  شده را با دقت یک گرم تعیین کنید.

محاسبات

زن مصالحی که از دست رفته است ( تفاوت بین وزن ابتدایی ووزن نهایی نمونه مورد آزمایش) را بصورت درصدی

از وزن اولیه نمونه محاسبه کنید. این مقدار به عنوان در صد مصالح از دست رفته ذکر می شود.

 آزمایش تعیین درصد رطوبت کلی سنگدانه ها توسط خشک کردن 

دامنه کاربرد

این روش آزمایش برای تعیین درصد رطوبت قابل  تبخیر در نمونه ای از سنگدانه بکار می رود.

اهمیت

این روش آزمایش برای اهداف معمولی مانند اصلاح نسبت اجزای مخلوط بتن ، به اندازه ی

کافی صحیح می باشد. در این آزمایش معمولاً دقت تعیین رطوبت موجود در نمونه خیلی بیشتر

از دقت نمونه گیری از دپوی سنگدانه می باشد. در شرایطی که خود سنگدانه هم تحت تاًثیر دما

دچار تغیرات می شود،یا هنگامی که اندازه گیری های دقیق تر و صحیح تری لازم می باشد،آزمایش

باید در یک کوره ی (اون) مجهز به تهویه و سیستم کنترل دما انجام شود.

قطعات بزرگ سنگدانه ها ، بخصوص آنها که بزرگتر از 50 میلی متر می باشند، زمان زیادتری برای

خروج رطوبت نیاز دارند. استفاده کننده از این روش آزمایش باید با توجه به هدف خود میزان دقت

خشک کردن سریع را در مورد سنگدانه های درشت بررسی نماید.

وسایل آزمایش

ترازو- ترازو باید در محدوده ای که مورد استفاده قرار می گیرد، با دقتی معادل 1/0 در صد بار آزمایش قابل قرائت باشد.

منبع گرما- کوره ای (اون) است مجهز به تهویه که بتواند دمای اطراف نمونه را در حدود 5±110 درجه ی سانتی گراد

بطور ثابت نگهدارد. هنگامی که کنترل دما در یک فضای محصور لازم نمی باشد، می توان از منابع دیگر گرما مانند

اجاق های برقی یا گازی ، لامپ های گرمازای برقی .

روش آزمایش استاندارد برای تعیین وزن مخصوص و فضای خالی مصالح سنگی

دامنه کاربرد

این آزمایش روش تعیین وزن مخصوص مصالح سنگی متراکم یا غیر متراکم یا غیر متراکم و همچنین محاسبه ی فضای خالی

مصالح ریز دانه ، درشت دانه  یا مصالح مخلوط را شامل می شود. این روش برای مصالح سنگی که حداکثر اندازه ی اسمی

دانه های آنها از  6 اینچ (150 میلی متر ) تجاوز نمی کند ، قابل استفاده است.

تعاریف و اصطلاحات

تعاریف : به جز در مواردی که مشخص شده است ، در بقیه موارد کلیه تعاریف ASTM C125 می باشد

جرم- مقدار توده یک جسم است ( وزن  را ملاحظه کنید ).

وزن مخصوص –وزن واحد حجم یک ماده.

 وزن- نیروی اعمال شده به جسم بوسیله جاذبه (جرم را ملاحظه کنید)

اصلاحات

فضای خالی در واحد حجم مصالح سنگی- فضای خالی بین دانه ها در توده ی مصالح سنگی که توسط

ماده معدنی جامد اشتغال نشده است.

اهمیت و کاربرد

این روش معمولا برای تعیین وزن مخصوص به کار برده می شود. در بعضی از روش های طرح بتن برای تعیین

نسبت های اجزاء از وزن مخصوص مصالح استفاده می شود.

همچنین در مواردی که لازم است کمیت های جرم و حجم به هم تبدیل شوند ، وزن مخصوص مورد استفاده قرار

می گیرد. در این روش رابطه بین درجه تراکم مصالح سنگی در محل نگه داری یا دپو و آنچه  بدست آورده می شود

نا معلوم می باشد. بعلاوه مصالح سنگی درمحل نگهداری یا دپو معمولا دارای رطوبت سطحی یا جذب شده می باشند ،

در حالی که در این آزمایش وزن مخصوص مصالح در حالت  خشک تعیین می گردد.

درصد فضای خالی بین ذرات براساس وزن مخصوص تعیین شده در این آزمایش ، محاسبه می گردد.

***وسایل آزمایش ***

ترازو – با دقت 1/0 درصد بار مورد آزمایش

تخماق- یک میله فولادی به قطر 8/5 اینچ ( 16 میلی متر )است که طول تقریبی آن 24 اینچ ( 600 میلی متری )  می باشد

و سر آن به صورت نیمکره ای به قطر خود میله در آمده است.

پیمانه – یک ظرف فلزی استوانه ای است که بهتر است دسته دار با شد. پیمانه باید آب بندی شده بوده و برای کاربرد های

سخت مقاومت کافی داشته باشد. لازم است ارتفاع پیمانه تقریباً مساوی قطر آن باشد ولی از 80 درصد قطر کوچکتر و از 150

درصد قطر بزرگتر نباشد. باتوجه با اندازه دانه های مورد آزمایش حجم پیمانه باید با جدول ( 1 ) مطابقت داشته باشد. ضخامت فلز

مورد استفاده در ساخت پیمانه باید طبق جدول ( 2 ) باشد. زه بالای پیمانه باید در حد 01/0 اینچ (25/0 میلی متر ) صاف و مسطح

بوده و از راستای موازی با کف کمتر از 5/0 درجه انحراف داشته باشد.

 در صورتی که این پیمانه از فولاد یا فلز مناسب دیگری که به سادگی به خمیر سیمان نمی چسبد، ساخته شود. از آن می توان برای

تعیین وزن مخصوص بتن طبق استاندارد ASTM C138  نیز استفاده نمود.

بیلچه- یک با اندازه مناسب برای پر کردن پیمانه با مصالح  سنگی

مقدار نمونه باید تقریباً 125 تا 200 درصد مقدار لازم برای پر کردن پیمانه باشد و با دست به نحوی جابجا شود

که دانه ها از هم جدا نشوند. نمونه مصالح  تا رسیدن به وزن ثابت در یک کوره با دمای 9±320 درجه فارنهایت

( 5±110 دررجه  سانتی گراد) خشک می  شود.

کالیبراسیون ظرف

پیمانه را با آبی که دمای اتاق یکساننن است پر کنید و درب آن را با یک صفحه ی شیشه ای به نحوی بپوشانید

که حباب های هوا و آب اضافی بتوانند خارج شوند.

جرم آب ریخته شده در پیمانه را به کمک ترازو و طبق روش داده شده در قسمت 4-1 تعیین کنید.

دمای آب را اندازه گرفته و چگالی آن را از جدول (3) بدست آورید (در صورت لزوم می توان بین اعداد جدول درون یابی کرد)

از تقسیم جرم آبی که پیمانه را پر نمود بر چگالی آن ، حجم ظرف (V) را محاسبه کنید.  همچنین با تقسیم چگالی آب بر

جرم آبی که پیمانه را پر نموده است، ضریبی  برای (1/V) بدست آورید.

پیمانه ه باید حداقل یک مرتبه در سال و یا در مواردی که در مورد دقت آنها تردید وجود دارد، مجدداً کالیبره شوند.

انتخاب روش

فقط در مواردی که به طور خاص قید نشده باشد، باید برای تعیین وزن مخصوص غیر متراکم از روش غیر متراکم استفاده شود.

در موارد دیگر وزن مخصوص متراکم باید به وسیله کوبیدن یا لرزاندن مصالح سنگی تعیین شود. برای مصالحی که حد اکثر اندازه

اسمی دانه های آن ها 5/1 اینچ (5/37 میلی متر) یا کمتر است از کوبیدن بوسیله میله و برای مصالحی که حد اکثر اندازه ی

اسمی دانه های آنها بیش از 5/1 اینچ (5/37 میلی متر) و کمتر از 6 اینچ (150 میلی متر) باشد، از لرزاندن استفاده می شود.                              

کوبیدن با میله

یک سوم ظرف را پر کنید  و با انگشت سطح آن را صاف نمائید. با 25 ضربه توسط میله تخماق تمام سطح را بطور یکنواخت بکوبید.

بار دیگر دو سوم ظرف را پر کرده و مانند لایه اول آن را بکوبید. بالاخره ظرف را لبریز نموده و مانند لایه های قبل آن را متراکم کنید.

سطح مصالح را با انگشت یا بوسیله یک تیغه مستقیم صاف نمائید. این کار یباید طوری انجام شود که بر آمد گیهای جزئی مربوط

به قطعات بزرگ مصالح درشت دانه تقریباً با فضاهای خالی بزرگتر در زیر سطح فوقانی ظرف هم اندازه باشد.

کوبیدن اولین لایه نباید به نجوی انجام شود که میله بشدت با کف ظرف ببرخورد کند. در کوبیدن دومین و سومین لایه باید نیروی

کافی اعمال شود، اما اعمال نیرو به اندازه ای نباشد که موجب نفوذ میله در لایه های زیرین شود.

جرم ظرف حاوی مصالح و جرم ظرف خالی را با دقت 1/0 پوند (05/0 کیلوگرم) تعیین و ثبت نمائید.

روش لرزاندن

پیمانه را در سه لایه ی تقریباً مساوی ودر سه نوبت پر کنید. در هر نوبت برای متراکم کردن مصالح داخل پیمانه آن را بطور متناوب

از فاصله ی 12 اینچی    ( 50 میلی متر ) روی یک بستر محکم ( مثلاً یک کف بتنی ) رها کنید. به این ترتیب دانه های مصالح در

حالت بسیار متراکم مرتب می شوند.

برای متراکم کردن هر لایه پیمانه را 50 مرتبه طبق روش فوق بیندازید (25 بار روی هر طرف ) و سطح مصالح را با انگشت یا بوسیله

یک تیغه مستقیم صاف نمائید.این کار باید طوری انجام شود که بر آمدگیهای جزئی درشت دانه ها تقریباً فضاهای خالی بزرگتر در زیر

سطح فوقانی پیمانه هم اندازه باشند.

جرم پیمانه حاوی مصالح و جرم پیمانه خالی را بادقت 1/0 پوند ( 05/0 کیلوگرم) تعیین و ثبت کنید.

روش غیر متراکم

پیمانه را به کمک یک سر طاس از مصالح سنگی لبریز کنید ، مصالح را از ارتفاعی کمتر از 12 اینچ (50 میلی متر) از بالای ظرف به

داخل آن تخلیه کنید و دقت نمائید دانه ها از یکدیگر جدا نشده و دانه بندی عوض نشود. سطح مصالح را با انگشت یا بوسیله یک

تیغه مستقیم صاف نمائید. این کار باید طوری انجام شود که بر آمدگی های جزئی درشت دانه ها تقریباً با فضاهای خالی بزرگتر

در زیر سطح فوقانی پیمانه هم اندازه باشد.

جرم پیمانه حاوی مصالح و جرم پیمانه خالی را با دقت 1/0 پوند (5/0 کیلوگرم) تعیین و ثبت کنید.

محاسبات

وزن مخصوص- وزن مخصوص را برای روش کوبیدن ، لرزاندن یا غیر متراکم بصورت زیر محاسبه کنید:

( 1 )                               M = (G – T) / V

یا

( 2 )                                 M=(G – T) × F  

در اینجا :

M= وزن مخصوص مصالح سنگی بر حسب پوند بر فوت مکعب ( کیلوگرم بر متر مکعب )

G= جرم مصالح به علاوه پیمانه بر حسب پوند ( کیلوگرم)

T= جرم پیمانه بر حسب پوند ( کیلو گرم )

 V= حجم  پیمانه برحسب فوت مکعب ( متر مکعب )

F= ضریب حجم بر حسب یک بر فوت مکعب ( یک بر متر مکعب )

-  وزن مخصوص تعیین شده بوسیله این روش برای مصالح خشک شده در کوره است. اگر وزن مخصوص مصالح اشباع با

سطح خشک (SSD) خواسته شده باشد، عین روش شرح داده شده در این آزمایش را بکار برید و سپس از رابطه ی زیر

وزن مخصوص اشباع با سطح خشک را محاسبه کنید.

( 3 )                          = M { 1 + (A/100) }  

در اینجا :

 Mssd = وزن مخصوص در شرایط   SSD بر حسب پوند بر فوت مکعب ( کیلوگرم بر متر مکعب ) و

=A درصد رطوبت جذب شده که طبق ASTM C127 و ASTM C128  تعیین می گردد.

فضای خالی- فضای خالی مصالح سنگی با توجه به وزن مخصوص تعیین شده به روش کوبیدن ، لرزاندن یا غیر متراکم

طبق رابطه ی زیر تعیین می گردد :

         ( 4 )                       (S × W) - M} / (S × W)}Voids = 100 %

در اینجا : 

 =M وزن خصوص مصالح سنگی بر حسب پوند بر فوت مکعب ( کیلوگرم بر متر مکعب )

S =چگالی فضایی ( براساس شرایط خشک ) که طبق ASTM C127  یا ASTM C128  تعیین می گردد.

W=  چگالی آب معادل 3/62 پوند بر فوت مکعب (998 کیلوگرم بر متر مکعب)

گزارش

نتایج بدست آمده برای وزن مخصوص باید با دقت 1 پوند بر فوت مکعب (10 کیلوگرم بر متر مکعب) به صورت زیر گزارش شود :

 وزن مخصوص به روش کوبیدن

 وزن مخصوص به روش لرزاندن

 وزن مخصوص غیر متراکم

فضای خالی مصالح باید با دقت 1 درصد به صورت زیر گزارش شود :

فضای خالی در مصالح سنگی متراکم شده به روش کوبیدن با میله برحسب درصد

فضای خالی در مصالح سنگی متراکم شده به روش لرزاندن بر حسب درصد

فضای خالی در مصالح غیر متراکم برحسب درصد

 آزمایش  دانه بندی مصالح سنگی ریز دانه و درشت دانه بوسیله الک

دامنه ی کاربرد

این آزمایش نحوه ی تعیین توزیع اندازه ی دانه ها در مصالح ریز دانه و درشت دانه را به کمک الک شرح می دهد.

خلاصه روش آزمایش

نمونه توزیع شده ای از مصالح سنگی خشک، از یک سری الک که به دنبال هم از بزرگ به کوچیک مرتب شده اند،

عبور داده می شود و توزیع اندازه دانه ها تعیین می گردد.

اهمیت و کابرد 

این روش برای تعیین دانه بندی مصالح سنگی ( شن و ماسه ) به کار می رود.

نتایج این آزمایش به منظور تطبیق توزیع اندازه ی دانه ها با مشخصات لازم برای مصالح سنگی و همچنین تهیه اطلاعات

لازم برای کنترل تولید سنگدانه های مختلف و مخلوط هایی که از آنها مصالح سنگی به کار می رود، مورد استفاده قرار

می گیرد.

اطلاعات حاصل از این آزمایش را می توان برای تصمیم رابطه بین تخلخل و تراکم نیز مورد استفاده قرار داد.

برای مصالح ریز تر از 75 میکرون  (الک شماره 200 )  نمی توان تنها به کمک این روش و استفاده از الک

دانه بندی دقیقی را تعیین نمود.

در این موارد باید از آزمایش ASTM 

C117 استفاده کرد. مصالح ریز تر از 75 میکرون با شستن مصالح روی الک شماره ی 200 به دست می آیند. 

*** وسایل آزمایش***

ترازو- ترازو هایی که برای آزمایش مصالح ریزدانه و درشت دانه به کار  برده می شوند باید دارای دقت هایی به شرح زیر باشند:

برای مصالح ریز دانه دقت ترازو باید 1/0 در صد بار مورد آزمایش یا 1/0 گرم باشد (هر کدام که بزرگتر است)

برای مصالح درشت دانه یا مخلوطی از مصالح ریز دانه و درشت دانه دقت ترازو  5 /0 گرم یا 1/0 در صد بار

مورد آزمایش باشد ( هر کدام بزرگتر است )

الک ها – الک ها باید طوری روی هم سوار شوند که از هدر رفتن مصالح هنگام الک کردن جلوگیری شود.

الک ها باید مشخصات ذکر شده در ASTM E11  را دارا باشند.

تغییرات قطر متوسط سوراخ الک هایی که سوراخ های آنها بزرگتر از 125 میلی متر ( 5 اینچ ) است می تواند

2± در صد بوده و قطر اسمی سیم های آنها باید 8 میلی متر یا بزرگتر باشد.

لرزاننده های مکانیکی الک ها – لرزاننده مکانیکی الک ها  باید لرزش قائم ، یا لرزش و جانبی را به الک منتقل کند،

طوری که دانه ها در روی الک به بالا و پائین پریده و بلغطندتا در جهات مختلف روی سطح الک قرار بگیرند. لرزش

الک ها باید باید تا حصول شرایط ذکر شده در بند 6-4 ادامه یابد.

کوره – یک کوره با اندازه مناسب که قادر باشد دمای یکنواخت 5± 110 درجه سانتی گراد ( 9 ± 230 درجه فارنهایت  )

را حفظ کند.

 نمونه برداری

نمونه برداری باید مطابق روش عملی ASTM D75 انجام شود. وزن نمونه کارگاهی باید برابر وزن ذکر شده در ASTM D75  

یا چهار برابر اوزان ذکر شده

کل مخلوط را به هم زده و مقدار مناسبی ار آن را طبق دستور العمل ASTM C702  بر می دارند. وزن نمونه ای که برای

آزمایش به کار می رود باید بعد از خشک کردن تقریبا برابر وزن خواسته باشد.

مصالح سنگی ریزدانه- وزن نمونه مصالح ریز دانه بعد از خشک کردن باید به صورت زیر باشد:

مصالحی که حداقل 95% آن را از الک شماره ی 8 ( 36/2 میلی متر ) عبور می کند ، 100 گرم .

مصالحی که حداقل 85% آن را از الک شماره ی 4 (75/4 میلی متر)  عبور کرده و بیش از 5 درصد

آن روی الک شماره ی 8 (36/2 میلی متر) باقی ماند ، 500 گرم

مصالح سنگی درشت دانه -  وزن نمونه مصالح درشت دانه باید به صورت زیر باشد : 

مخلوط های مصالح ریز دانه و درشت دانه- وزن نمونه آزمایش مخلوط مصالح ریزدانه و درشت دانه

باید طبق بند 5-4 باشد.مقدار نمونه لازم برای مخلوط های درشت دانه به میزانی است که امکان

انجام آزمایش با لرزاننده های مکانیکی بزرگ وجود داشته باشد.

نتیجه ی این آزمایش برای نمونه هایی از سنگدانه های درشت تر از 50 میلی متر نیز رضایت بخش

خواهد بود ، مشروط بر آنکه مقدار نمونه

کمتر باشد و معیار پذیرش یا عدم پذیرش مصالح متوسط نتایج چند آزمایش باشد طوری که مقدار

نمونه ضربدر تعداد نمونه هایی که آزمایش

می شوند برابر حداقل مقادیر داده شده شود.

برای تعییین مقدار مصالح ریز تر از 75 میکرون (شماره ی 200) از روش ASTM C117

به صورت زیر استفاده می شود:

- برای سنگدانه هایی که حداکثر اندازه اسمی دانه های آنها 5/12 میلی متر (2/1 اینچ) یا کمتر است،

همان نمونه ی آزمایشی که در ASTM C117 و در این ازمایش به آن اشاره شد به کار برده می شود.

نمونه را ابتدا مطابق ASTM C117 خشک کرده و به صورت خشک طبق بند 6-2 تا 6-7 الک می کنند.

-  در مورد مصالح سنگی که حداکثر اندازه اسمی دانه های آنها بزرگتراز 5/12 میلی متر (2/1 اینچ)

است ،

می توان نمونه ازمایشی  یا نمونه های آزمایشی جداگانه ای را برای

آزمایش ASTM C117 و این روش به کار برد.

- در مواردی که مشخصات ، لزوم تعیین مقدار کل مصالح ریزتر از 75 میکرون را به وسیله ی شستشو

از روی الک و الک کردن به صورت خشک ایجاب می نماید، روش شرح داده شده در بند 5-7-1 به کار برده

می شود.

روش آزمایش

• • نمونه ی آزمایش را تا رسیدن به وزن ثابت در دمای 5± 110 درجه سانتی گراد (9±230 درجه فارنهایت) خشک کنید.
  • برای دست یابی به مشخصات مورد نیاز مصالح باید الک هایی با اندازه های مناسب انتخاب شوند. برای تهیه اطلاعات
  • دیگر مانند ضریب نرمی، مقدار مصالح روی یک الک ، می توانید از الک های اضافی دیگری استفاده کنید. الک ها را به
  • ترتیب شماره از بزرگ به کوچک و از بالا با پائین روی هم قرار داده و نمونه را روی الک بالایی بریزید. الک ها را به وسیله
  • دست یا به کمک ماشین به مدت کافی تکان دهید. مدت لازم برای تکان دادن الک ها یا با آزمون و خطا و یا طبق بند6-4 به
  • کمک یک نمونه آزمایشی تعیین می گردد.
  • مقدار مصالح روی الک را درحدی محدود کنید که تمامی دانه ها فرصت داشته باشند چندین مرتبه در برابر سوراخ های الک
  • قرار بگیرند. برای الک هایی که سوراخ های آنها کوچک تر از 75/4 میلی متر ( شماره 4 ) می باشد، نباید وزن مصالح باقی
  • مانده روی الک بیش از 6 کیلو گرم بر متر مربع ( 4 گرم بر اینچ مربع ) سطح الک باشد. درمورد الک هایی که سوراخ هی آنها
  • 75/4 میلی متر ( شماره 4 ) یا بزرگتر است ، وزن مصالح روی الک بر حسب کیلو گرم بر متر مربع باید از 5/2 برابر اندازه ی
  • سوراخ های الک ( برحسب میلی متر ) بیشتر نباشد. در هیچ موردی نباید وزن مصالح روی الک به اندازه ای باشد که بافت الک تغییر شکل دائمی بدهد.
  • الک کردن را تا هنگامی ادامه دهید که پس از آن به ازای هر یک دقیقه اللک کردن ، کمتر از 1 درصد وزن مصالح باقی مانده روی هر الک از آن عبور کند.
  • برای تکان دادن الک های مجزا زیر الک را یک تاوه قرار داده و روی هر الک از آن را در پوش بگذارید و به حالت کمی شیبدار در یک دست نگه دارید. الک را با
  • سرعت 150 در دقیقه تکان دهید و در هر 25 مرتبه تکان دادن الک ، آن را به اندازه یک ششم دور بگردانید. برای الک های از 75/4 میلی متر ( شماره 4) باید
  • الک کردن تا حدی ادامه یابد که فقط یک لایه از دانه ها روی الک باقی بماند. اگر اندازه ی الک های مورد استفاده ، الک کردن به طریق فوق را غیر عملی
  • می سازد ، از الک های با قطر 203 میلی متر ( 8 اینچ ) استفاده کنید.
  • در مورد مخلوط های مصالح ریز دانه و درشت دانه قسمتی از نمونه که ریزتر از 75/4 میلی متر ( شماره 4 ) است، را میتوان در روی دو یا چند سری الک توزیع
  • نمود از انباشته شدن بیش از حد مصالح روی الک  های مجزا جلوگیری شود.

*** روش دیگر این است که با استفاده از یک جدا کننده مکانیکی طبق ASTM C702 قسمتی از مصالح ریز تر از 75/4 (شماره 4) را برحسب اندازه کاهش داد. اگر این روش

را به کار می برید، وزن هر یک از قسمت های نمونه اولیه را از رابطه زیر بدست آورید:

وزن قسمتی از نمونه با اندازه مشخص در کل نمونه =A

 وزن قسمت ریز تر از 75/4 میلی متر ( شماره 4) در کل  نمونه=W1

 وزن مصالح ریزتر از 75/4 میلی متر ( شماره 4) پس از کاهش که به طور واقعی الک شده است =W2

 وزن قسمتی از نمونه با اندازه مشخص در نمونه الک شده تقلیل یافته است =B

 در صورتی که از الک ها ی مکانیکی لرزنده استفاده می شود، دانه های بزرگتر از 75میلی متر (3 اینچ)

را باید به صورت دستی الک کرد.

 از کوچکترین الک مورد استفاده شروع کنید و در صورتی که لازم است دانه ها را روی الک بگردانید تا

اگر از سوراخ بخصوصی عبور می کنند،

 چنین فرصتی را بیابند. برای رد کردن دانه ها از الک نباید هیچ نیرویی ببه آنها اعمال شود.

 وزن مصالح مانده روی هر الک را با ترازو با دقت 1/0 درصد وزن نمونه خشک اولیه تعیین کنید. وزن کل مصالح

بعد از الک کردن باید با وزن اولیه

 نمونه کنترل شود و در صورتی که اختلاف این دو بیش از 3/0 در صد باشد ، نتایج قابل قبول نیست.اگر نمونه

قبلاً به روش ASTM C117 ازمایش

 شده است، وزن مصالح ریزتر از الک 75 میکرون (شماره 200) را که به صورت خشک از این الک عبور داده شده

است ، به وزن نمونه اضافه کنید.

 محاسبات

 در صد های عبور کرده ، در صدهای کل باقی مانده یا در صد دانه ها با اندازه های مختلف را با دقت 1/0 درصد

براساس وزن کل نمونه خشک اولیه

 محاسبه کنید. اگر همین نمونه ی ازمایش ابتدا برساس ASTM C117 مورد آزمایش قرار گرفته و بوسیله شستن،

دانه های ریزتر از 75 میکرون از آن جدا شده بود، برای محاسبه ی درصد های مصالح از وزن خشک کل مصالح

( شامل دانه  های ریزتر 75 میکرون) بعنوان مبنای محاسبات استفاده کنید.

 در صورت نیاز ، ضریب نرمی را از جمع درصدهای مصالح درشت تر از الک های زیر ( در صدهای تجمعی مانده روی الک ها )

و تقسیم حاصل جمع بر 100 ،

 بدست آورید : 150 میکررون (شماره 100) 300 میکرون (شماره 50) 600میکرون (شماره 30) 18/1میلی متر (شماره 16)

36/2 میلی متر (شماره 8)

 ، 75/4 میلی متر (شماره 4) 5/9 میلی متر (8/3 اینچ ) ، 19 میلی متر (4/3 اینچ)، 5/37 میلی متر (اینچ) و الک های بزرگتر

 گزارش

بسته به مشخصات مورد نیاز مصالح تحت آزمایش ، گزارش باید شامل موارد زیر باشد.

8-1-1-  درصد کل مصالح عبور کرده از هر الک

8-1-2- درصد کل مصالح باقی مانده روی هر الک

8-1-3- درصد مصالح باقی مانده بین الک های متوالی

درصد ها باید به صورت یک عدد صحیح گزارش شوند، به جز درصد های عبور کرده از الک 75 میکرون

(شماره 200) که اگر کوچکتر از 1 درصد باشد؛، باید با دقت 1/0 درصد گزارش شود.

در صورت نیاز ضریب نرمی باید با دقت 01/0 گزارش شود.

=100 / مجموع درصد مصالح عبور کرده از الک شماره 100 و الک های بزرگتر

- روابط وزنی و حجمی

 نمودار فاز (دیاگرام فازی )

خاک ها از سه فاز جامد مایع و گاز تشکیل شده اند فاز جامد خاک را دانه های معدنی تشکیل می دهند

آب به عنوان فاز مایع و فاز گاز به شکل هوا فازهای دیگر تشکیل دهنده ی توده ی خاک هستند ،هرچند

سایر اجزاء نظیر مواد آلی ،ناخالصی ها و گاز ها و مایعات هیدرو کربنی نیز می توانند در ساختار خاک

وجودداشته باشند .هر سه فاز می بایست جهت ارزیابی روابط بین وزن و حجم و همچنین تعیین پارامترهای

مشخصه ی مصالح در نظر گرفته شوند این روابط و پارامترهای مشخصه ی مصالح در نظر گرفته شوند.این

روابط و پارامترها جهت ارزیابی خصوصیات مهندسی و محیطی خاک و نیز رفتار خاک ها دارای اهمیت هستند .

وزن واحد جهت تعیین فشاری که توده ی خاک روی خود و سازه اعمال می کند دارای اهمیت است .ارزیابی وزن واحد خاک ها

در تعیین تنش های قائم درجا ضروری هستند به علاوه اندازه گیری وزن واحد جهت کنترل کیفیت درساخت خاک ریزها،پی ها

،پایه ها،و سایر سازه های خاکی نقش اساسی دارند .

• وزن مخصوص
• نسبت پوکی
• نسبت تخلخل
• محتوای وزنی آب
• درجه اشباع
• محتوای حجمی آب
• چگالی نسبی (خاکهای درشت دانه)

تلفیق  کمیت های معمول خاک ها

اگر چه وزن مخصوص در بیشتر کانی های خاک در بازه ی کوچک تغییر می کند ( بیشتر مقادیر بین 2.6 و 2.8 قرار می گیرند.

جدول 2-1 را مشاهده نمایید) وزن واحد در خاک ها بین 12 کیلومتر مکعب جهت نهشت های  سست و 20 کیلونیوتن بر متر

مکعب (جهت خاک ها متراکم )تغییر می کند.این موضوع را میتوان به سادگی با توجه به تغییر در تخلخل خاک ها توضیح داد.

همچنین یک رابطه ی برگشتی واضح بین تخلخل و اندازه ی دانه ها وجود دارد

-آزمایش نفوذ استاندارد   (SPT)

آزمایش  spt  متداول ترین آزمایش می باشد  این آزمایش به شکل صحیح . مناسبی جهت اجرای مهندسی در

اواخر دهه ی 1920 طراحی شده و اکنون نیز در سراسر جهان کاربرد دارد. این آزمایش از لحاظ اجرایی بسیار ارزان است و جهت

تعیین خصوصیات خاکها به ویژه در خاکهای درشت دانه به کار می رود.

جهت آزمایش یک نمونه گیری قاشقی دوکفه ای توسط یک میله ی حفار متصل شده در درون خاک را با یک چکش حفر میشود از

این نمونه گیری جهت گردآوری نمونه های دست خورده به منظور طبقه بندی نمونه های خاک در آزمایشگاه استفاده میشود.

فرایند آزمایش :

• ابتدا یک گودال را تا عمق مشخصی حفر می کنیم و ابزار حفاری را از محل خارج می سازیم .

• نمونه گیری ،قاشق دو کفه ای درون گودال قرار داده شده و به میله فولادی متصل می شود.میله فولادی نمونه گیر را بایک چکش با نیروی با نیروی 326نیوتن به یکدیگر وصل می کند.

• چکش را تا فاصله 067 میلیمتری بالا برده سپس رها می شود .این عمل تا زمانی که نمونه گیری به اندازه 754 میلی متری درون خاک فرو رود ادامه می یابد.

• تعداد ضربات در بازه های 051 میلی متری ثبت می شود.

• شماره ی N  که از جمع بستن تعداد ضربات جهت بازه های اولین نمونه گیری 150 میلی متر به دست می آید محاسبه می شود مقدار اولین 150 میلیمتر

• به منظور ارجاع دادن استفاده نماید.

• خارج کردن قاشق نمونه گیری ، خارج کردن خاک جهت نمونه گیر و حفظ نمونه جهت آزمایشات در آزمایشگاه می باشد.

• حفاری گودال جهت اعماق بیشتر و تکرار آزمایشاتی که ذکر شد.

 آزمایش نفوذ مخروط(C P T)

آزمایش C P T  به طور متداولی در اروپا (جهت سالیان طولانی ) مورد استفاده قرار می گیرد و در آمریکای شمالی نیز در حال حاضر متداول می باشد .

تحقیقات گسترده ای روی آزمایش C P T  و مفید سازی آن جهت کارهای مهندسی انجام شده است .دو نوع از مخروط های مورد استفاده در C P T

شامل مخروط پیزو می باشند .جهت انجام C P T مخروط که روی یک ارابه سوار است درون زمین رانده می شود و یک پیستون هیدرولیکی با نیروی

30 تنی را هل می دهد و حس گرها در مخروط مقاومت نفوذ را اندازه میگیرند.

مقاومت مخلوط  نیروی کل مخروط تقسیم بر سطح تصویر آن است اصطحکاک جانبی مخروط مجموع نیرو اصطحکاکی عمل کننده در غلاف های

اصطحکاکی تقسیم بر مساحت سطح مقطع آن می باشد.همچنین حس گرهای مخروط پیزو جهت اندازه گیری های فشار آب حفره ای تولید شده

طی پیش رانش حفره در خاک به کار می رود. اندازه گیری های فشار آب حفره ای به تعریف نوع خاک و ارزیابی های خصوصیات در جای خاک شامل

ضریب تحکیم، رسانش هیدرولیکی کمک می کند .