ملف اختبارات التربة 2

ملف اختبارات التربة 


7 - اختبار بروكتور PROCTOR

الأجهزة المستخدمة

-قالب بروكتور:وهو عبارة عن اسطوانة معدنية ترص التربة بداخله على طبقات بواسطة ثقل يسقط سقوطا حرا . ً من ارتفاع معين

وهناك نوعان من القوالب تستخدم حسب نوع التربة.حيث نستخدم قالب بروكتور النظامي للترب الناعمة حيث نأخذ التربة المارة من المنخل رقم 4(4,75)ملم.ونقوم برص التربة على ثلاث طبقات وكل طبقة ترص بـ25ضربة.

ونستخدم قالب بروكتور المعدل للترب الخشنة حيث تمرر التربة في هذه الحالة على المنخل ذو فتحة قطر تساوي 4/3انش.ونقوم برص التربة على خمس طبقات بمعدل 56ضربة للطبقة

 -منخل رقم 4 او منخل (4/3(انش حسب نوع التربة ونوع القالب المستخدم

. –ميزان

-جهاز هيدروليكي لسحب العينة المرصوصة من القالب

-ادوات تجربة الرطوبة

-اوعية لخلط التربة مع الماء

 -سكين لتسوية سطح العينة بعد رصها

طريقة العمل :

1.  تجفف العينة وتفتت ثم تمرر على المنخل المطلوب سواء المعدل او النظامي .

2.  نزن القالب فارغ ( المعدل او النظامي ) بدون اسطوانة الوصل

3.  نخلط التربة مع كمية معينة من الماء حيث نضيف للتربة بما يعادل 2 %من وزنها ولكن نزيد كمية المياه المضافة حسب التركيب الحبي للذرات فكلما زادت نعومة الحبات زادت نسبة المياه المضافة حتى تصل الى 4 %ويجب ان تترك العينة 24 ساعة حتى تترطب كامل ذرات التربة الناعمة اما التربة الخشنة يكفي 10 دقائق

4.  نضع التربة في القالب بعد تركيب القطعة الاضافية على دفعات حيث تكون 3 طبقات للنظامي ويجب رص كل طبقة 25 ضربة اما المعدل فهو عبارة عن 5 طبقات كل طبقة ترص 56 ضربة

5.  نزن التربة الرطبة مع القالب بعد ازالة اسطوانة الوصل ومنه نستطيع حساب وزن التربة الرطبة ومنها نوجد الوزن الحجمي الرطب لان حجم القالب معروف لدينا

6.  نسحب العينة من القالب باستخدام جهاز هيدروليكي ونأخذ من 3 أماكن مختلفة من التربة عينات نجري عليها تجربة الرطوبة ونأخذ الوسطي للتجارب الثلاثة ونحسب الرطوبة الموافقة للنقطة الاولى

7.  نحسب الوزن الحجمي الجاف الموافق للرطوبة التي نتجت معنا سابقا ونرسم اول نقطة في المخطط التي احداثياتها الرطوبة والوزن الحجمي الجاف

8.  نفتت العينة (في حال عدم تكسر الذرات للتربة ) ونضيف اليها الماء لنحصل على الرطوبة الجديدة او نستخدم عينة جديدة بالرطوبة المطلوبة ونعيد العملية مرة ثانية ونحصل على النقطة الثانية

9.  نكرر العملية حتى نحصل على 5 نقاط ونرسم اقرب منحني لهذه النقاط الخمسة حيث يكون بشكل قطع مكافئ ذروته هي النقطة المثالية لدينا والمعبرة عن الرطوبة المثالية والوزن الحجمي الجاف الاعظمي الذي ممكن ان نحصل عليه في نسبة الرطوبة المثالية 

    

   8 - الوزن النوعي للتربة   Specific Gravity of Soils ,Gs

يستخدم الوزن النوعي تقريباً في آل المعادلات التي تمثل علاقات حالة آل من الهواء والماء والمواد الصلبة الموجودة في حيز معين .

وفي العادة يتم أخذ قيمة ٢٫٦٧ للتربة المفككة و ٢٫٧٠ للتربة الطينية الغير عضوية .

جدول الوزن النوعي حسب نوع التربة

طريقة الاختبار :

    المواصفات الفنية .
ASTM – 854
AASHTO T -100
 الأدوات المستخدمة .
1. دورق بحجم 100 مليلتر .
2. ثرمومتر وماء مقطر .
3. ميزان وفرن تجفيف .
 الطريقة
1. املأ الدورق بماء مقطر إلى علامة 100 مليلتر .
2. قس وزن الدورق والماء Wa ثم حدد درجة حرارة الماء .
3. زن حوالي 100 جرام من التربة ثم ضعه في الدورق و أضف إليه الماء المقطر إلى ثلثي الدورق .
4. تخلص من الفقاعات الهوائية للمزيج باتباع أحد الخطوات التالية :
- سخن الدورق لمدة 15- 20 دقيقة مع التحريك ببطء .
- صل الدورق بجهاز الشفط Vacuum لمدة 10 دقائق وحرك الدورق باتجاه نصف دائري .
5. تأكد من أن درجة حرارة الماء بالدورق تساوي درجة الحرارة التي تم قياسها في 2 .
6. أضف ماءً مقطراً إلى الدورق حتى علامة 100 مليلتر ثم احسب وزن الدورق مع التربة والماء Wb .
7. ضع جميع ما في الدورق من التربة والماء في طبق تبخير ثم ضعه في الفرن ليجف وحدد وزن التربة الجافة Wo .
8. احسب الوزن النوعي كما يلي .
- الوزن النوعي ( درجة حرارة المعمل ) .
Gs @ Tx = W o { W o + ( W a – W b) }
حيث إن :
TX : درجة حرارة المعمل .
Wo : وزن التربة الجافة بالجرام .
Wa : وزن الدورق مملوءاً بالماء عند درجة حرارة المعمل بالجرام .
W b : وزن الدورق مع التربة والماء عند درجة حرارة المعمل بالجرام .
- الوزن النوعي ( درجة water /حرارة 20 ) = الوزن النوعي ( درجة حرارة المعمل ) × ( درجة حرارة المعمل ) water ) .( درجة حرارة 20 )

 9 تحديد نسبة تحمل كاليفورنيا California Bearing Ratio , CBR  وهو قياس الحمل اللازم لغرز إبرة ذات قطر معين وبسرعة معينة في عينة التربة عند قيم محددة للمحتوى المائي والكثافة ، وحساب نسبة هذا الحمل ( الضغط ) إلى الحمـل ( الضغط ) القياسي عند غرزٍ للإبرة مقداره 5,2ملم ( 1ر. بوصة ) أو 5ملم ( 2ر. بوصة ) ويعطي الاختبار معلومات عن مدى انتفاخ التربة ومقدار القوة المفقودة للتربة عندما تكون التربة مشبعة بالماء ، كما تعطي نسبة التحمل لكاليفورنيا تصوراً عن تصرف التربة تحت الأسفلت ( مواد الأساس ) ، ويمكن عمل الاختبار في الحقل أو المعمل , ويوضح الجدول التالي بعض القيم لنسبة التحمل .

طريقة الاختبار :

.١المواصفات الفنية .

ASTM D – 1883 - 87

AASHTO T – 193- 81

.٢الأدوات المستخدمة .

.١أدوات اختبار ال CBR والتي تتكون من :

- قالب الدمك الأسطواني Mold حسب الطريقة المتبعة .

- حلقة Collar وقاعدة Base Plate .

- مطرقة الدمك Rammer ، إما يدوية أو ميكانيكية .

- أداة قياس الانتفاخ مع مؤشر وأوزان .

- آلة قياس الضغط مثبت عليها إبرة الاختراق .

.٢ميزان وفرن تجفيف .

الطريقة .

.١جهز حوالي ١٢ كيلو جرام من التربة المارة من منخل رقم ( ٤)، واخلطها مع كمية

الماء المناسبة تبعاً للمحتوى المائي المطلوب .

.٢خذ عينات من التربة لتحديد المحتوى المائي للتربة .

.٣احسب وزن القالب الأسطواني Mold بدون القاعدة والحلقة .

.٤اربط القاعدة والحلقة المعدنية والأسطوانة مع القالب ثم ضع ورقة الترشيح .

.٥ادمك التربة حسب طريقة الدمك العادية أو المعدلة والتي سبق شرحها .

.٦افصل الحلقة المعدنية عن القالب الأسطواني ، ثم أزل التربة الزائدة ليتساوى سطح

التربة مع سطح القالب ، وفي حالة وجود فجوات تضاف تربة لسدها من نفس التربة

.٧افصل القاعدة والأسطوانة ثم احسب وزن القالب الأسطواني مع التربة ، ومنه حدد

وزن وكثافة التربة .

.٨ضع ورقة ترشيح على القاعدة ثم اقلب العينة واربط القالب مع القاعدة .

.٩ضع مجموعة من الأوزان كافية لا تقل عن ٤٫٥ كجم ( تعادل وزن ضغط التربة على الطبيعة Overburden Pressure ) ، ثم سجل قيمة هذه الأوزان .

.١٠اغمر العينة تماماً بالماء ثم أوصل المؤشر المدرج Dial Gauge دقة قراءته

٠٫٠١ ملم ثم صفّر المقياس .

.١١سجل زمن بداية الاختبار ثم خذ قراءات بعد مرور ،٩٦، ٧٢ ، ٤٨ ، ٣٦ ،٢٤ ، ١٢ ، ٨ ، ٤ ، ٢ ، ١ ساعة لتحديد مقدار الانتفاخ مع ملاحظة أن الاختبار يمكن ، 

أن ينتهي بعد مرور ٤٨ ساعة عند ثبوت القراءة بعد هذا الوقت لمدة ٢٤ ساعة.

.١٢بعد الانتهاء من تحديد مقدار الانتفاخ اترك العينة لمدة ١٥ دقيقة لخروج الماء ثم

جفف سطحها واحسب وزن العينة مع القالب .

.١٣ضع العينة في آلة قياس الضغط ثم ضع أوزاناً لا تزيد عن ٤٫٥ كيلو جرام وصفّر

مؤشر الضغط وكذلك مؤشر الاختراق .

.١٤زد قيمة الضغط والاختراق لها .

.١٥بعد انتهاء الاختبار استخرج عينة التربة ثم خذ عينات من الثلث الأول والوسط

والثلث الأخير لتحديد المحتوى المائي للتربة المدموكة .

.١٦ارسم منحنى الضغط ( كيلو باسكال ) مع الاختراق (ملم) ثم سجل مقدار الضغط عند الاختراق ٠٫٢ و ٢٫٥ و ٥٫٠ ملم ومنها حدد قيمة التحمل بالمعادلة التالية :

نسبة تحميل كاليفورنيا ( CBR ) = مقدار الضغط في الاختبار / مقدار

. (٪) ١٠٠ × الضغط القياسي

يجب ملاحظة أنه عندما تكون نسبة التحمل عند اختراق ٥٫٠٠ ملم أكبر من نسبة

التحمل عند اختراق ٢٫٥ ملم يجب إعادة الاختبار مرة أخرى .

.١٧احسب معدل المحتوى المائي والكثافة الجافة قبل وبعد الاختبار .

.١٨ارسم منحنى نسبة الانتفاخ (٪) مع الوقت ( دقيقة ) بناءً على التغير الحاصل في

ارتفاع العينة .

.١٩في حالة استخدام طريقة عدم غمر العينة بالماء اتبع الخطوات السابقة دون غمر

العينة بالماء .