محدودیت های آتتربرگ

محدودیت های آتتربرگ یک اندازه گیری اساسی از محتوای بحرانی خاکهای ریز دانه مانند سیلت و خاک رس است ، زیرا از یک جامد به یک مایع منتقل می شوند.

محدودیت های Atterberg روشی ارزان و مستند برای پیش بینی خواص مهندسی خاکهای سیلت و خاک رس است.

محدودیت های آتتربرگ عبارتند از: حد انقباض ، حد پلاستیک و حد مایع. علاوه بر این ، معمولاً به "شاخص انعطاف پذیری" گفته می شود:

• حد انقباض (SL) میزان آب است که از بین رفتن بیشتر رطوبت منجر به کاهش حجم بیشتر نمی شود. معمولاً مورد استفاده قرار نمی گیرد و بنابراین بیشتر مورد بحث قرار نمی گیرد.
• حد پلاستیک (PL) حداقل آب است که در آن یک خاک به صورت "پلاستیک" رفتار می کند ، یعنی قادر به قالب بندی است.
• حد مایع (LL) حداکثر میزان آب است که یک سیلت یا خاک رس قبل از تبدیل شدن به مایع ، یعنی تبدیل شدن به گل.
• شاخص پلاستیک (PI) دامنه محتوای رطوبت است که در آن سیلت یا خاک رس پلاستیکی باقی می ماند (pi = ll - pl).

شکل 1: محدودیت های Atterberg یک سیلت یا خاک رس

عوامل مؤثر بر محدودیت های آتتربرگ

عوامل اصلی که بر نحوه رفتار یک سیلت یا خاک رس در رابطه با رطوبت آن تأثیر می گذارد ، و از این رو بر محدودیت های آتتربرگ تأثیر می گذارد ، اندازه و توزیع ذرات جامد در یک خاک است. به عنوان مثال ، خاک رس خالص تمام ذرات جامد خود را کمتر از 0. 002 میلی متر خواهد داشت و سیلت خالص 0. 06 تا 0. 002 میلی متر است (اگرچه تعاریف دقیق از کشور به کشور دیگر متفاوت است). هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد ، یک خاک بیشتر رطوبت را حفظ می کند. بنابراین یک خاک رس از PI بالاتری نسبت به خاک سیلتی برخوردار خواهد بود.

اندازه گیری محدودیت های آتتربرگ

محدودیت های آتتربرگ با آزمایش آزمایشگاهی اندازه گیری می شود. در انگلستان این کار مطابق با BS 1377-2: 1990 انجام می شود و از استانداردهای معادل در سراسر جهان استفاده می شود.

حد پلاستیکی (PL)

آزمایش حد پلاستیکی با چرخاندن یک خاک رس مرطوب یا سیلت به شکل کرم قطر 3 میلی متر با دست انجام می شود و سپس نمونه را درون یک توپ قرار می دهد و تکرار می شود. هر بار که کرم نورد می شود ، رطوبت به دلیل از بین رفتن آب با تبخیر کاهش می یابد. حد پلاستیک هنگامی حاصل می شود که اولین "کرم" هنگام رسیدن به قطر 3 میلی متر فرو می رود. پس از وقوع این اولین فروپاشی ، نمونه دارای رطوبت آن است که همانطور که در ابتدا در BS 1377-2: 1990 توضیح داده شد ، اندازه گیری می شود. میزان رطوبت اندازه گیری شده حد پلاستیک است.

حد مایع (LL)

حد مایع با استفاده از روش فنجان Casagrande یا یک نفوذ سنج مخروط اندازه گیری می شود.

روش جام کاساگراند

این شامل استفاده از تجهیزات استاندارد شده برای اطمینان از اندازه گیری سازگار است. اساساً، این آزمایش شامل پخش یک نمونه خاک در یک فنجان با اندازه استاندارد، سپس بریدن یک شیار از وسط است. سپس فنجان به طور مکرر رها می شود و تعداد ضربات مورد نیاز برای بسته شدن مجدد شیار اندازه گیری می شود. هنگامی که شیار بسته شد، میزان رطوبت نمونه اندازه گیری می شود که قبلاً در BS 1377-2:1990 توضیح داده شد. این روش تکرار می شود و تعداد قطرات در برابر رطوبت برای هر آزمایش بر روی یک نمودار رسم می شود. مقدار آب تخمینی مربوط به 25 ضربه، حد مایع است.

روش نفوذ سنج مخروطی

روش نفوذ سنج مخروطی بر اساس اندازه گیری نفوذ به داخل خاک مخروط فولادی ضد زنگ استاندارد شده با زاویه، طول و جرم خاص راس است. نمونه های خاک در انواع رطوبت مورد آزمایش قرار می گیرند و نتایج بر روی یک نمودار رسم می شوند. محتوای تخمینی آب مربوط به نفوذ 20 میلی متری مخروط، حد مایع است. توجه داشته باشید که BS 1377-2 روش نفوذ سنج مخروطی را به نفع روش فنجان کازاگراند توصیه می کند.

اندازه گیری حد مایع جام کازاگراند

تعریف انواع خاک با محدودیت های آتربرگ

محدودیت های آتربرگ معمولاً برای تعریف خاک ریزدانه به عنوان سیلت یا رسی، با انعطاف پذیری بالا یا پایین استفاده می شوند.

شناخته شده ترین تعریف استفاده شده نمودار پلاستیکی است که در شکل 2 نشان داده شده است.

توجه داشته باشید که معمولاً خاک هایی که در بالای خط A رسم می شوند رس (C) و زیر آن سیلت (M) هستند.

با این حال، مواد معدنی خاک رس و محتوای آلی (مانند ذغال سنگ نارس) لزوماً با این تعریف مطابقت ندارد.

شکل 2: نمودار پلاستیسیته (BS 5930:2015)

منابع

مؤسسه استاندارد بریتانیا، BS 1377-2: 1990 - روش های آزمایش برای خاک برای اهداف مهندسی عمران. تست های طبقه بندی

مؤسسه استاندارد بریتانیا، BS 5930:2015 - آیین نامه عمل برای تحقیقات زمینی

برای اطلاعات بیشتر با ABG تماس بگیرید

فرم تماس سریع ما را با محصول، برنامه، درخواست فنی یا فروش خود پر کنید و یکی از تیم ما به زودی با شما تماس خواهد گرفت.

CPD و راه حل های طراحی

ارائه های فنی CPD ABG را می توان در محل شما یا از طریق وبینار ترتیب داد تا طیف وسیعی از راه حل های ژئوسنتتیک، قابلیت های محصول، برنامه های کاربردی و موضوعات بخش بازار را پوشش دهد.