מאמר שיטה

מבחן כיפוף לקביעת מגבלת פלסטיק Atterberg בקרקעות

20.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/54118

⸱

28 ביוני 2016

 , 
1Department of Physical Chemistry, Faculty of Environmental Sciences and Biochemistry, University of Castilla-La Mancha

במאמר זה

סיכום

המבחן הסטנדרטי המסורתי לקביעת גבול הפלסטיק בקרקעות מבוצע ביד, והתוצאה משתנית בהתאם למפעיל. שיטה חלופית המבוססת על מדידות כיפוף מוצגת במחקר זה. זה מאפשר להגביל פלסטיק שיופק עם קריטריון ברור ואובייקטיבי.

תקציר

המבחן מגלגל חוט הוא השיטה הנפוצה ביותר כדי לקבוע את גבול הפלסטיק (PL) בקרקעות. זה כבר לביקורת רבה, משום שיפוט סובייקטיבי ניכר מהמפעיל שמבצע את הבדיקה מעורבת במהלך הביצועים שלו, אשר עשויים להשפיע על התוצאה הסופית באופן משמעותי. שיטות חלופיות שונות הוצעו, אבל הם לא יכולים להתחרות עם המבחן מתגלגל הסטנדרטי מהירה, פשטות ועלות.

במחקר קודם על ידי המחברים, שיטה פשוטה עם מכשיר פשוט לקבוע את PL הוצגה (להלן: "חוט כיפוף מבחן" או פשוט "כיפוף בדיקה"); שיטה זו אפשרה PL שתופק עם הפרעת מפעיל מינימאלית. בעבודה הנוכחית גרסה של מבחן הכיפוף המקורי מוצגת. הבסיס הניסיון זהה במבחן הכיפוף המקורי: אשכולות אדמה שהן 3 מ"מ בקוטר 52 מ"מ אורך מכופפים עד שהם מתחילים לפצח, כך ששני bending הפיק תכולת לחות הקשורים אליה נחושים. עם זאת, גרסה חדשה זו מאפשרת החישוב של PL מ משוואה, כך אין צורך לתכנן כל עקומה או בקו ישר להשיג פרמטר זה, למעשה, PL ניתן להשיג עם רק נקודה אחת ניסיוני (אבל שתי נקודות ניסיון מומלץ).

תוצאות PL שהושגו עם גרסה חדשה זו הן מאוד דומות לאלה שהושגו באמצעות מבחן הכיפוף המקורי ואת המבחן מתגלגל תקן ידי מפעיל בעל ניסיון רב. רק במקרים מסוימים של קרקעות מלוכדות גבוהה פלסטיות, יש הבדל גדול בתוצאה. למרות זאת, בדיקת הכיפוף עובדת טוב מאוד עבור כל סוגי הקרקע, הוא הקרקעות מלוכדות מאוד נמוכות פלסטיות, כאשר האחרונות הם קשים ביותר שיש לבדוק באמצעות שיטת מגלגל חוט הרגילה.

מבוא

הגבל נוזלי (LL) ופלסטיק גבול (PL) הם שני גבולות עקביויות קרקע החשובים ביותר של אלה המוגדרים על ידי Atterberg בשנת 1911 1. LL מסמן את הגבול בין מדינות נוזלות פלסטיק, ו PL בין הפלסטיק ומדינות חצי קשות. LL מתקבל ברחבי העולם על פי כמה סטנדרטים באמצעות שיטת Casagrande 2,3 או חדירת המבחן 4. שתי השיטות נערכות באופן מכני על ידי התקנים; ובכך, הפרעות מפעיל מינימאליות הן מעורבות. במקרה של PL, "מבחן מגלגל חוט" שנקרא השיטה הפופולרית וסטנדרטי ביותר עבור נחישותה 2,5. מבחן זה מבוסס על גלגול אדמה אל 3 אשכולות מ"מ ביד עד המפעיל רואה את האדמה עד שהם מתפוררות. מסיבה זו הוא זכתה לביקורת נרחבת בגלל המיומנות ושיקול הדעת של המפעיל לשחק תפקיד קריטי התוצאה של הבדיקה. מבחן מתגלגל התקן מושפע מכך על ידי גורמים בלתי מבוקרים רבים, כגוןכמו הלחץ המופעל, הגיאומטריה קשר, החיכוך, מהירות גלגול, את גודל המדגם פי סוג הקרקע 6,7. האגודה האמריקנית לבדיקות וחומרים (ASTM) פתחה את תקן ASTM D 4318 הכולל מכשיר פשוט כדי להקטין למינימום את ההפרעה מפעיל 2,8, אולם הבדלים משמעותיים דווחו כמה קרקעות כאשר משווים את הבדיקה מתגלגל הידנית נגד הבדיקה שבוצע על ידי מכשיר D4318 ASTM 9.

PL הוא פרמטר חשוב מאוד למטרות גיאוטכני, מאז אינדקס פלסטיות (PI) מתקבל ממנו (PI = LL - PL); PI משמש לסווג את הקרקע בהתאם תרשים פלסטיות שמוצג ASTM D 2487 10, המבוסס על מחקר של Casagrande 11,12. שגיאות PL משפיעים כשלעצמם על סיווג זה שלילי 13, ומסיבה זו, בדיקה חדשה לקביעת PL נדרש.

פפרקורן הבדיקה, חרוט penetrometer, rheometer נימים, rheometer המומנט או בדיקות-מתח מתח כמה דוגמאות של שיטות חלופיות למדידת אדמה פלסטית 14, אבל אלה אינם מספיקים כדי להשיג את PL. עם המופע המיוחד של בדיקות קונוס בסתיו, מספר רב של חוקרים ניסה להגדיר מתודולוגיה חדשה לקביעת PL באמצעות penetrometer השונה עיצובי 15-20, אבל בלי להגיע לשום הסכמה. יתר על כן, כל זה מבוסס על ההנחה כי כוח הגזירה על PL הוא 100 פעמים ב 21 LL, וזה לא נכון 22.

בארנס 23,24 פתחה מנגנון, חיקה את התנאים המתגלגלים של בלוני קרקע בניסיון נשכב קריטריון ברור לקביעת PL. אף על פי כן, כמה חסרונות מזוהים עם גישה זו, כגון המשך המורכב, הבדיקה שלה ובעיקר את האמצעים בספק חישוב PL 25. ההצלחה של המבחן הסטנדרטי מתגלגלטמון בפשטותה, ביצועים מהירים ועלות נמוכה, ולכן אין שיטה חלופית תוכל להחליף אותו, אלא אם היא עונה על שלוש הדרישות הללו אחרים, כגון הפרעה מפעיל דיוק גבוה נמוכה.

במחקר קודם על ידי המחברים, גישה חדשה PL הוצעה 25: החוט המקורי כיפוף מבחן (או פשוט כיפוף בדיקה) אפשר PL שיופק מן גרף שבו הוא ייצג את היחסים בין תכולת מים דפורמציות כיפוף. המחברים השיגו זממו כמה נקודות ניסיון עבור כל קרקע (הפרוטוקול אחריו כדי לקבל נקודות אלה היו זהים לזה מצוין בעבודה הנוכחית), כך קורלציה של הנקודות ניתן להגדיר בשתי דרכים מבלי להתפשר בשום אופן את הגדרה נכונה של שביל הנקודות: כמו עקומת פרבוליות, בשם העקום הכיפוף (איור 1 א), וכן שני קווים ישרים מצטלבים עם שיפוע שונה, בשם הקו הנוקשה-פלסטיקוקו-פלסטיק רך. השורה נוקשה-פלסטיק הוא התלול אחד, ו PL חושבה ממנו כאחוז לחות המתאים נקודת החיתוך של זה עם ציר y (איור 1B). בשנת נקודת החיתוך הזה הכיפוף המיוצר הוא אפס, וזה בהתאם מושג גבול פלסטיק, כלומר., PL הוא תכולת הלחות שבו הקרקע אינה מסוגלת לעמוד בפני דפורמציות מתחת לסף זה (מצב מוצק למחצה) אך היא עושה דוב אותם מעליו (מדינת פלסטיק). למרות במחקר המקורי, PL לא ניתן היה לקבל באופן ישיר על ידי עקומת כיפוף (זה לא יחתוך את ציר ה- y), קו זה היה מאוד שימושי כי בהתחשב כי עקומת כיפוף ואת קווים מצטלבים בנתיבים דומים מאוד, כיפוף משוואה עקומה מתקבלת על פי נתוני הניסוי שמשה להשיג נקודות נוספות כדי, ראשית, תתקן חריגה, ושנית, כדי לבצע את הבדיקה עם רק כמה נקודות כפי שמוצגת באיור 1 ב. < / P>

figure-introduction-1
ייצוג גרפי איור 1. מנקודות BW באדמה נבדקה על ידי מבחן הכיפוף המקורי. (א) המתאם של הנקודות מיוצגים עקום פרבוליות, בשם עקום כיפוף המשוואה אשר כלולה. (ב) המתאם של הנקודות מוגדרות על ידי שני קווים מצטלבים ו נקודות נוספות אחרות מתווספות (הם חושבו מתוך המשוואה העקומה הכיפוף). ערכי B מתקבלים כמו B = 52.0-D (כאשר D היא המרחק הממוצע הנמדד בין טיפים בעת פיצוח מ"מ) ואת PL מחושבת כתוכן מים התואם את נקודת החיתוך של קו נוקשה-פלסטיק עם ציר y. נתון זה יש הבדל בין מורנו-Maroto & אלונסו-Azcárate 25.k "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

כל התוצאות היו בהסכמה מעולה עם אלה מושגים באמצעות שיטת מגלגל חוט המסורתית על ידי מפעיל בעל ניסיון רב. עם זאת, בדיקת הכיפוף המקורית נשארת איטית יותר מאשר מבחן מגלגל חוט הסטנדרטי. בניסיון נוסף לחסוך זמן בדיקה, גרסת נקודות הועלתה. הוא התבסס על מדרון כיפוף הממוצע (מ ') שהושג ב -24 קרקעות נבדקות, אשר היה 0.108 (m הוא השיפוע עקום הכיפוף כאשר הוא מיוצג סולם לוגריתמים כפול; מ' מופיע על משוואת עקומת כיפוף באיור 1A) . באמצעות משוואה גורם שם זה נכלל, הוא השורות הנוקשה-הפלסטיק רך הפלסטיק נמשכו בצורה גרפית, וכך PL נאמד. תוצאות אלו גם היו בקורלציה גבוהה עם שני במבחן כיפוף ריבוי נקודות ואת המבחן מתגלגל הסטנדרטי. למרות versio חד בנקודה זוn להיות אפילו מהר יותר מאשר הבדיקה המסורתית, חישוב PL היה מורכב יותר בגלל המזימות היו הכרחיות. מסיבה זו, על בסיס קריטריונים סטטיסטיים משוואה חדשה לחישוב PL פותחה במחקר זה, כך זוממים אינו נדרש וניתן להשיג תוצאות עם רק נקודה אחת, ואילו פרוטוקול הניסוי הוא זהה כיפוף המקורי מִבְחָן. גרסה חדשה זו עומדת בדרישות ההכרחיות כדי להחליף את השיטה מגלגל החוט המיושנת.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. איסוף, ניקוי מסננת מדגם הבדיקה

  1. איסוף דגימת קרקע בתחום (להשתמש את חפירה או מרית) ולאחסן אותו בשקית פוליאתילן.
    הערה: היקף המדגם משתנה בהתאם לסוג הקרקע: בקרקעות בסדר (חרסיות silts) בין 100 ו- G 1,000 מספיקה בדרך כלל, אבל בקרקעות חוליים אלה חצץ המכיל וחלוקי נחל, כמויות גדולות עשויות להידרש, מ כמה לכמה ק"ג.
  2. מקטין את המדגם ב אכסון במעבדה אם זה משופע מדי (להשתמש במפצל הקרקע במידת הצורך).
  3. מניח את המדגם על מגש ולייבש את האדמה בטמפרטורה שלא תעלה על 60 מעלות צלזיוס.
    הערה: שניהם בתנור ייבוש אוויר ייבוש תקפים. אפילו צעד הייבוש ניתן להתעלם בקרקעות מאוד בסדר אם הם מכילים לחות טבעית מתאימה (תכולת המים גבוה מגבול הפלסטיק מבלי להיות דביק) בדיקה.
  4. Disaggregate בקרקע באופן ידני על ידי מרגמה. היזהר שלא לשבור חלקיקי חול,ולכן עדיף להשתמש עלי מכוסה גומי.
  5. להעביר את המדגם באמצעות מ"מ 0.40 (או 0.425 מ"מ) מסנן. שמור רק שברים של תחת 0.40 מ"מ או 0.425 מ"מ (להסיר את החלק היחסי בקרקע ונשמרים בידי מסננת).

2. כן שני כדורי אדמה רטובים

  1. מוסיף מים מזוקקים עם בקבוק שטיפה לכ 20-40 גרם של אדמה על צלחת זכוכית חלקה סופגת ולשים עם מרית מתכת עד לקבלת תערובת אדמה-מים הומוגנית מתקבלת.
  2. Shape כדור הקרקע ביד מתערובת אדמה-מים אשר הוא בין 3 ל 5 ס"מ קוטר כ (עדיף ללבוש כפפות לטקס).
  3. חזור על שלבים 2.1 ו -2.2 עבור דגימת קרקע באותו להשיג עוד כדור עם תוכן מים שונים.
    1. הוסף פחות או יותר מים לקרקע בשלב 2.1 כדי לקבל תוכן מים שונים זה, או פשוט לעצב כדור אדמה גדול בשלב 2.2 מהאמור כי צעד (למשל אחד של 6-7 ס"מ קוטר), לקחת חלק of זה ומייבשים אותו מעט ביד או להוסיף מים זה לקבל כדור אדמת תכולת לחות שונים.
      הערה: לגבי הצעדים 2.1 ל 2.3, בקרקעות מלוכדות (בעיקר קרקעות חרסיתית), את כמות המים הוסיפו אמורה לספק עקביות שבה הקרקע יכולה להיות מגולגלת בלי נדבק גם לידיהם. זה הרחיב עוד יותר את הדיון.
  4. עוטף כל כדור האדמה בניילון ולשים אותם בתוך בשקית אטומה למשך 24 שעות בתנאים הרמטיים.

3. לבצע את כיפוף המבחן

  1. לשקול מיכל ריק ולהקליט את המשקל עד לדיוק של גרם 0.01 לפחות.
  2. לאחר תקופת ההרפיה, לקחת את אחד כדורי הקרקע ולשטח אותו ביד על צלחת זכוכית חלקה הסופגת (כפפות לטקס שימוש כדי למנוע אובדן לחות) עד העובי הוא מעט גבוה יותר מ -3 מ"מ. בשלב זה, להשלים את משטחת עם להרקב חוט (איור 2 א, ב, ג) כדי לקבל עוביבדיוק 3 מ"מ.
    הערה: להרקב חוט מעוצב בצורה כזאת, כי יש רווח של בדיוק 3 מ"מ בין החלק אשר מעצבת את חוט הקרקע ואת צלחת זכוכית (איור 2 א).

figure-protocol-1
שרטוטים ומידות איור 2. במ"מ של להרקב חוט ואת סוחרי פלדה (א) להציג צד, (B) מבט מלמעלה, ו- (ג) צפה בתחתית להרקב חוט.; (ד) מבט מלפנים (E) מבט מלמעלה של סוחרי פלדה. נתון זה יש הבדל בין מורנו-Maroto & אלונסו-Azcárate 25. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. חותך את הקצוות המשוננים של מסת הקרקע השטוחה עם מרית (הקיצוץ חייב להיות ישר).
  2. חותך עם מרית רצועת אדמה היא לפחות 52 מ"מ וקטע רבוע של כ -3 × 3 מ"מ.
  3. Shape חוט אדמה גלילי של בדיוק 3 מ"מ בקוטר 52 מ"מ אורך.
    1. רול סביב רצועת קרקע סעיף 3 × 3 מ"מ עם להרקב חוט: להעביר את להרקב חוט ברציפות אחורה וקדימה ביד עד הרגע המדויק שבו מרובע בתחילה של חוט האדמה הופך עגול, אז עכשיו זה חייב להיות 3 מ"מ קוטר.
      1. אם רצועת הקרקע הראשונית קשה לגלגל עם להירקב החוט (למשל, בקרקעות נמוכות מלוכדות או גם בקרקעות פלסטיק תכולת מים קרובה PL), בהתחלה, סביב המרובע ביד בזהירות רבה (כפפות לשימוש) . רק לאחר, לגלגל את החוט הקרקע עם להרקב חוט כמו שמתואר בשלב 3.5.1 עד להשגת 3mm בדיוק בפתיל אדמה בקוטר מתקבל.
      2. מניח את חוט קרקע ואת הצד הקדמי של mol החוטדער קרוב זה לזה. השתמש הרוחב להירקב החוט כתבנית לחתוך את קצות חוט האדמה עם מרית מתכת על מנת להשיג גליל אדמת בדיוק 52 מ"מ האורך.
        הערה: להירקב החוט מודד 52 מ"מ רחב כפי שמוצג באיור 2 B, C.
  4. לכופף את חוט הקרקע עד לנקודה של פיצוח (איור 3).
    1. סובב את להירקב החוט במהופך, כך שכעת היא נתמכת על ידי פיסת הגלילי שלה ואת האחורי המכשיר. שים את החתיכה הגלילית של להירקב החוט במגע עם החלק המרכזי של 3 מ"מ קוטר × חוט אדמה ארוכה 52 מ"מ.
    2. מניח את סוחרי הפלדה (איור 2 ד, ה) בקשר עם מרכז חוט הקרקע (איור 3 א), כך חוט הקרקע ממוקם בין שני סוחרי הפלדה (עבודה אלה כנקודות תמיכה ניידות) ואת החלק הגלילי של להירקב חוט (זה עובד כנקודת תמיכה קבועה).
    3. זז בעיון את סוחרי פלדה מהמרכז עד קצות חוט הקרקע (איור 3 ב) ב נתיב כ עגול. חזור על תנועה זו עד הנקודה של פיצוח (איור 3 ג); בשלב זה, לעצור כיפוף.
      1. אם הסדק מופיע מתוך השלישי המרכזי של חוט הקרקע (איור 3D), כלומר, ליד אחד הטיפים חוט, לכופף סביב קצה אחרים עד עוד סדק מופיע (איור 3D, E). בדרך זו, שני סדקים מתקבלים לאורך חוט הקרקע.
    4. מיד לאחר מכן, להסיר את להרקב חוט ולמדוד את המרחק בין קצות (D) של חוט עם קליפר ולהקליט אותו עד לדיוק של 0.1 מ"מ. קח מדידה זו מהחלק המרכזי של טיפים (איור 3 ג, ה).
      1. מכניסים את החוט הקרקע לתוך המיכל שמשקלה נרשמה בעבר (שלב 3.1) ולכסות אותו כדי למנוע אובדן לחות.
      2. אם כיפוף deformations כל כך גדול שאפילו טיפים חוט באים במגע, כלומר, D = 0 מ"מ (איור 3F), להסיר את סוחרי ו להרקב חוט לכופף את חוט הקרקע ביד עד לנקודה של פיצוח כמו מוצג באופן סכמטי באיור 3G. למדוד את המרחק בין קצות חוט כפי שמוצג באיור 3H ולהקליט אותו עם סימן שלילי. לבסוף, חזור על שלב 3.6.4.1.

figure-protocol-2
איור 3. ציור סכמטי שבו ומרחק טיפי כיפוף שיטות מדידה מפורטות. (א) עמדה ראשונית של סוחרי הפלדה, חוט הקרקע ואת החלק הגלילי של להירקב החוט על צלחת הזכוכית. (ב) טכניקת כיפוף כרגיל באמצעות נתיב כ עגול מהמרכז עד הקצים אשר מתבצע מאוד carefully (לראות את נתיב החיצים). (ג) טכניקת מדידת מרחק טיפ רגילה של חוט נסדק בחלק המרכזי שלה. (ד) חוט קרקע כי בסס את מעמדו כאחד מתוך השיטה השלישית וכיפוף המרכזי שלה להיות אחריו סביב הקצה האחר (כי שצוין על ידי החיצים). (ה) טכניקה מדידה מרחק טיפ הרגיל של חוט נסדק מתוך השלישי המרכזי שלה. (F) קרקע חוט שבו טיפים באים במגע ויכולים ליצור טבעת סגורה. (G) טכניקת הכיפוף להתנהל כאשר חוט הקרקע הוא מסוגל לכופף מעבר טבעת סגורה (H) טיפ טכניקת מדידת מרחק עבור המקרה אחרון. נתון זה יש הבדל בין מורנו-Maroto & אלונסו-Azcárate 25. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. Shape thre קרקע אחרמודעות מאותו בברוטליות מסת אדמה על פי שלבים 3.4, 3.5.1, 3.5.1.1. אין לחתוך הטיפים שלהם. לבסוף, לשים אותם לתוך המיכל ולכסות אותו (שלב 3.6.4.1).
    הערה: תפקידו של הנושאים הללו הוא פשוט להשיג מספיק חומר כדי לקבוע את תכולת הלחות כראוי. אם משטחי מגע (צלחת זכוכית ואת להרקב חוט) היו מלוכלכים אחרי בעיצוב חוט, נקו אותם באמצעות מטלית לחה ולייבש אותם עם פיסת נייר במהירות.
  2. חזור על שלבי 3.4 דרך 3.6.4.2 לפחות חוט קרקע אחרת. Shape הנושאים האלה עם התחלפות מסוימת ביחס לאלו שהושגו בשלב 3.7. אם המדידה השנייה של מרחק קצה (D) זהה או דומה לזו המתקבלת חוט הקרקע הראשון, אין לכופף יותר אשכולות. אם לא, לעצב ומעוקל לפחות חוט אדמה נוספת אחת.
    הערה: המונח "בתנודות מסוימות" אומרת שזה מומלץ כי הנושאים הכפופים אינם בצורת בזו אחר זו, כלומר, הם צריכים לא יילקח באותו האזור של מסת הקרקע השטוחה כדי להשיג מדידות נציג של מסת הקרקע כולה. לכן, כמה מאותם הנושאים אדמה שאינן לגזור מכופף (שלב 3.7) צריך להיות מעוצב בין אלה כפופות. אם חלה הפצת לחות הומוגניות במסת הקרקע בברוטליות (אשר לא סביר), זה יתוקן בדרך זו.
  3. לשקול את המיכל עם החוטים באדמה עד לדיוק של גרם 0.01 לפחות. Shape ולהוסיף יותר אשכולות על פי שלבים 3.4, 3.5.1, 3.5.1.1 אם המשקל של נושאי האדמה הוא פחות מ 5 גרם, עד משקל זה הוא חריגה (משקל בין 5 ו -7 הגרם מתאים).
  4. חזור על שלבי 3.1 דרך 3.9 על הכדור בקרקע האחר (את הכדור בצורה בשלב 2.3).
    1. במקרה של קרקעות פלסטיות נמוכות מאוד, להשמיט צעד 3.10 אם הפלסטיות של הקרקע היא נמוכה מכדי לבצע את הבדיקה כראוי עבור שני כדורים עם תוכן מים שונה (כך כדור האדמה רק היה להיבדק).

ילדה = "jove_title"> 4. לקבוע את התוכן לחות (W) של הקרקע

  1. מניחים את שני מיכלים (המקביל ל שני כדורי אדמה נבדק) בחוטי הקרקע שלהם בתנור על 105 ± 5 ° C למשך תקופה מינימלית של 18 שעות (אם 3.10.1 הצעד מוחל, יש רק מיכל אחד עם האדמה לייבש). לאחר תקופה זו, לעזוב את המכולות עם האדמה היבשה ייבוש ומתי שהם מגניבים, להקליט ומשקלם עד לדיוק של גרם 0.01 לפחות.
  2. מניחים את מכולות עם אדמה יבשה שוב לתנור ב- C ° 105 ± 5 למשך תקופה מינימלית של 6 שעות. ואז ולאפשר להם להתקרר ולהקליט ומשקלם שוב כמצוין בשלב 4.1. אם המשקל הוא קבוע, כלומר, אם המשקל הזה הוא למעשה זהה שהושג בשלב 4.1, האדמה יבשה לחלוטין, ולכן להשתמש בנתונים הללו כדי לחשב את תכולת הלחות (W) בשלב 5.2.
    1. אם המשקל שונה, חזור על שלב 4.2 פעמים ככל שיידרשו עד המשקלהמכולה עם האדמה היבשה הוא קבוע.

5. חשב את כיפוף פיצוח (ב ') את תכולת הלחות (W)

  1. חשב את כיפוף פיצוח (B) במ"מ כדלקמן:
    B = 52.0-D
    איפה 52.0 מתייחס בהרחבה מ"מ של חוט האדמה, ו- D הוא המרחק הממוצע הנמדד בין טיפים בעת פיצוח במ"מ:
    D = (D 1 + D 2 ... + D n) / n
    כאשר n הוא לפחות 2 (ראה שלב 3.8)
  2. חשב את תכולת הלחות (W) באחוזים כדלקמן:
    W = (M1-M2) / (M2-M3) × 100
    איפה:
    M1 הוא המשקל של המכל עם האדמה הרטובה (ראה שלב 3.9)
    M2 הוא המשקל של המכל עם האדמה היבשה (ראה שלב 4.2)
    M3 הוא המשקל של מיכל (ראה שלב 3.1)

6. חישוב מגבלת הפלסטיק (PL)

  1. חשבתי את גבול הפלסטיק של כדור האדמה הראשון כדלקמן:
    PL 1= W × (B / 2.135) -0.108
    איפה 2.135 מתייחס B הממוצע על עקומת כיפוף אשר PL הושג ב -24 קרקעות על פי מבחן כיפוף המקורי, ואילו -0.108 מתייחס המדרון כיפוף הממוצע (מ ') של עקומת כיפוף של 24 קרקעות אלה (טבלה 1 איור 4).
  2. חזור על שלב 6.1 עבור כדור האדמה השני ולקבל 2 PL.
  3. חשב את PL כממוצע של PL 1 ו PL 2
    PL = (PL 1 + PL 2) / 2
    הערה: אם יותר משתי נקודות ניסיון היו מתקבלות, PL גם הממוצע של תוצאות PL, כלומר, PL = (PL 1 + PL 2 ... + PL n) / n.
  4. צעדים השמיטו 6.2 ו -6.3 ולו נקודה אחת ניסיוני התקבלה (ראו שלב 3.10.1), ולכן במקרה זה:
    PL = PL 1
    הערה: חשוב להדגיש כי במחקר הנוכחי PL מחושב דרך שלב 6 יש דבוריםn בשם PL nb כדי להבחין בינו לבין תוצאות PL מושג עם מבחן הכיפוף המקורי ואת הבדיקה מגלגל חוט הרגילה, אשר כונה ob PL ו PL רח בהתאמה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

משוואת PL לראות בשלב 6.1 של הפרוטוקול הושגה באמצעות מחקר סטטיסטי של 24 הקרקעות נבדקו במחקר קודם של מחברים 25 (הטבלה 1). המטרה היתה להכיר את המדרון כיפוף הסביר ביותר (המונח מ במשוואה עקומת כיפוף, המופיע באיור 1 א) לבין השווי הממוצע של B על עקומת כיפוף אשר PL הושג על פי מבחן כיפוף המקורי (המקור הבדיקה נערכה עם יותר מ -3 נקודות ניסיוני וגרפים נדרשו להשיג את PL, כפי שמוצג באיור 1).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מגבלת פלסטיק Atterberg 1 היא פרמטר חשוב מאוד בקרקעות, בעיקר כי זה נעשה שימוש נרחב למטרות גיאוטכני 10,11,12. המבחן מגלגל חוט התקן לקביעת PL זכה לביקורת נרחבת בגלל זה תלוי במידה רבה על המיומנות ושיקול הדעת של המפעיל ציפי לבן, שמנהל את הבדיקה ולכן גישות חדשות כדי להשיג את PL הם טענו 6,7,9,13,15- 20, 23-25. עם זאת הפשטות, עלות נמוכה וביצועים מהירים של בדיקת PL הסטנדרטית נותנים לו יתרון על פני החלופות המוצלחות הציעו עד כה, על אף העובדה כי הסובייקטיביות ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

מחקר זה מומן בחלקו על ידי מענק (Beca de Investigaciòn Ambiental) מ-Servicio de Medio Ambiente de la Diputaciòn Provincial de Toledo (מספר גראן 133/10) ופרויקט המחקר PEII-2014-025-P של Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
חפירהכלNAעדיף את חפירת מתכת נקודתית עגולה כדי שיוכל לחדור בקלות באדמה.
כףכלNAזה צריך להיות קל לטיפול גם בשדה וגם במעבדה, כך שכ -500 גרם אדמה צריך להיות המקסימום של אדמה שיכולה להרים.
שקיות פוליאתילןכלNAגודל השקיות תלוי בנפח האדמה שנאסף. אם היינו מעוניינים לשמור על הלחות הטבעית, השתמשו בסרט איטום כדי לסגור את השקית.
מפצל קרקעPROETISAS0012זה לא חובה, מכיוון שניתן לבצע את הרבעון עם החפירה, אך במקרה של שימוש בו: עליו להיות גדול מספיק כדי לפצל כמה ק"ג דגימה במקרים של קרקעות עם כמויות גדולות של חצץ או חלוקי נחל.
תנורSELECTA2001254התנור חייב להיות מסוגל לשמור על טמפרטורה קבועה וצריך להיות בעל חריץ או פתח יציאה כלשהו כדי להקל על שחרור אדי מים.
מגשי מעבדהכלמגשי מתכת NAעדיפים על פני פלסטיק מכיוון שהראשונים סובלים את טמפרטורות התנור טוב יותר מהשניים.
טיט ועליMECACISAV112-02טיט קרמי תקף.  מומלץ להשתמש בעלי מצופה גומי מכיוון שאם העלי היה מחומרים שונים אחרים (כמו מתכת או קרמיקה), הוא עלול לשבור את חלקיקי החול.
מסננת 0.40 מ"מ (או 0.425  מסננת מ"מ)FILTRA0,400 (או 0,425)ודא שרשת המסננת נמצאת בתנאי שימוש מושלמים (היא לא צריכה להיות שבורה או שחוקה).
צחצחכלNAזה שימושי להעברת האדמה במהלך הסינון.
בקבוק כביסהכלNAהוא צריך להיות בעל קיבולת משוערת של ליטר אחד וצריך להיות קל לשלוט בכמות המים שהוא משחרר.
מים מזוקקיםניתןלרכוש או להשיג כל מים מזוקקים NA על ידי סינון ממי ברז (במקרה אחרון זה, יש צורך במערכת סינון).
פלטת זכוכית חלקה שאינה סופגת כלNAהצלחת צריכה להיות בשטח מינימלי של כ-30 & פעמים; 30 ס"מ.
מרית מתכתכלNAלהב המתכת של המרית חייב להיות גמיש. יבש אותו עם נייר לאחר ניקוי מים כדי למנוע חלודה.
כפפות לטקסכלNALatex, ויניל, ניטריל או חומרים אטומים אחרים תקפים. הם צריכים להיות דקים מספיק כדי לחוש את האדמה בידיים.
סרט נצמדכלסרט נצמד NA רגיל תקף.
שקיות אטומותכלNAהסר את האוויר לפני סגירתן.
מעצב חוטיםכלNAזהו כלי שתוכנן בניסוי זה (שרטוטים עם עמעומים כלולים במאמר זה).
דוחפי פלדהכלNAזהו כלי שתוכנן בניסוי זה (שרטוטים עם עמעומים כלולים במאמר זה).
מודעהamp בדNAבד דamp רגיל תקף.
גליל ניירכלגלילי נייר NA Normall המשמשים לייבוש ידיים תקפים.
קליפרכלNAזה חייב להיות בעל דיוק של לפחות 0.1 מ"מ.
נייר ועטכלנייר ועט NAמשמשים לכתיבת התוצאות.
מיכלים עם כיסוייםכלNAמיכלי זכוכית גליליים קטנים תקפים. אם אין להם כיסויים, משקפי שעון יכולים לשמש ככיסויים. כיסויים שימושיים למניעת אובדן מים במהלך הבדיקה וגם כדי למנוע מהאדמה היבשה לספוג לחות מהאוויר לאחר ייבוש התנור.
איזון דיוק או אנליטיBOECOBPS 52 PLUSעליו להיות בעל דיוק של 0.01 גרם לפחות.
כפפות מגןכלמגן NAמשמשות לתפיסת מגשי המתכת מהתנור.
מלקחייםכלמלקחיים NA משמשים לתפיסת המיכלים החמים מהתנור.
מייבשMECACISAA036-01מייבש זכוכית רגיל עם סיליקה ג'ל תקף כדי למנוע מהאדמה היבשה לספוג לחות מהאוויר לאחר ייבוש התנור.
כל כפפות

מקורות

  1. Atterberg, A. Über die physikalische Bodenuntersuchung und über die Plastizität der Tone. Internationale Mitteilungen für Bodenkunde. 1, 10-43 (1911).
  2. ASTM Standard ASTM D 4318. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. , ASTM International. (2005).
  3. UNE 103-103-94. Determinaciòn del lìmite lìquido de un suelo por el método del aparato de Casagrande. , AENOR Norma española. (1994).
  4. BS 1377-2. Methods of test for soils for civil engineering purposes-Part 2: Classification tests. , British Standards. (1990).
  5. UNE 103-104-93. Determinaciòn del lìmite plástico de un suelo. , AENOR Norma. (1993).
  6. Whyte, I. L. Soil plasticity and strength: a new approach using extrusion. Ground Eng. 15 (1), 16-24 (1982).
  7. Temyingyong, A., Chantawaragul, K., Sudasna-na-Ayudthya, P. Statistical Analysis of Influenced Factors Affecting the Plastic Limit of Soils. Kasetsart J. (Nat. Sci.). 36, 98-102 (2002).
  8. Bobrowski, L. J. Jr, Griekspoor, D. M. Determination of the Plastic Limit of a Soil by Means of a Rolling Device. Geotech. Test. J., GTJODJ. 15 (3), 284-287 (1992).
  9. Rashid, A. S. A., Kassim, K. A., Katimon, A., Noor, N. M. Determination of Plastic Limit of soil using modified methods. MJCE. 20 (2), 295-305 (2008).
  10. ASTM Standard ASTM D 248. Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System). , ASTM International. (2000).
  11. Casagrande, A. Research on the Atterberg limits of soils. Public Roads. 13 (8), 121-136 (1932).
  12. Casagrande, A. Classification and Identification of Soils. Transactions, ASCE. 113, 901-991 (1948).
  13. Sokurov, V. V., Ermolaeva, N., Matroshilina, T. V. Plastic limit of clayey soils and its subjetive determination. Soil Mech. Found. Eng. 48 (2), 52-57 (2011).
  14. Andrade, F. A., Al-Qureshi, H. A., Hotza, D. Measuring the plasticity of clays: A review. Appl. Clay Sci. 51, 1-7 (2011).
  15. Harison, J. A. Using the BS cone penetrometer for the determination of the plastic limits of soils. Géotechnique. 38 (3), 433-438 (1988).
  16. Feng, T. W. Fall-cone penetration and water content relationship of clays. Géotechnique. 50 (2), 181-187 (2000).
  17. Feng, T. W. Using a small ring and a fall-cone to determinate the plastic limit. ASCE, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 130 (6), 630-635 (2004).
  18. Lee, L. T., Freeman, R. B. Dual-weight fall cone method for simultaneous liquid and plastic determination. ASCE, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 135 (1), 158-161 (2009).
  19. Sivakumar, V., Glynn, D., Cairns, P., Black, J. A. A new method of measuring plastic limit of fine materials. Géotechnique. 59 (10), 813-823 (2009).
  20. Sivakumar, V., O'Kelly, B. C., Henderson, L., Moorhead, C., Chow, S. H. Measuring the plastic limit of fine soils: an experimental study. P. I. Civil Eng. - Geotec. 168 (GE-1), 53-64 (2015).
  21. Wroth, C. P., Wood, D. M. The correlation of index properties with some basic engineering properties of soils. Can. Geotech. J. 15 (2), 137-145 (1978).
  22. Haigh, S. K., Vardanega, P. J., Bolton, M. D. The plastic limit of clays. Géotechnique. 63 (6), 435-440 (2013).
  23. Barnes, G. E. An apparatus for the plastic limit and workability of soils. P. I. Civil Eng. - Geotec. 162 (3), 175-185 (2009).
  24. Barnes, G. E. An apparatus for the determination of the workability and plastic limit of clays. Appl. Clay Sci. 80-81, 281-290 (2013).
  25. Moreno-Maroto, J. M., Alonso-Azcárate, J. An accurate, quick and simple method to determine the plastic limit and consistency changes in all types of clay and soil: The thread bending test. Appl. Clay Sci. 114, 497-508 (2015).
  26. Bain, J. A. A plasticity chart as an aid to the identification and assessment of industrial clays. Clay Miner. 9 (1), 1-17 (1971).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים