土壌中のプラスチックの限界を決定するための伝統的な標準試験を手動で実行され、その結果がオペレータに依存して変化します。曲げ測定に基づく別の方法は、本研究で示されています。これは、プラスチック製の限界が明確かつ客観的な基準を用いて得ることができるようになります。
土壌中のプラスチックの限界を決定するための伝統的な標準試験を手動で実行され、その結果がオペレータに依存して変化します。曲げ測定に基づく別の方法は、本研究で示されています。これは、プラスチック製の限界が明確かつ客観的な基準を用いて得ることができるようになります。
ねじ転造試験は土壌プラスチック限度(PL)を決定するための最も一般的に使用される方法です。テストを行い、オペレータからかなり主観的な判断は、その性能の間に関与しているので、広く大きく、最終的な結果に影響を与える可能性がある、批判されています。別の代替方法が提唱されてきたが、彼らはスピード、シンプルさとコストの標準ローリングテストと競合することはできません。
著者による初期の研究では、PLを決定するための簡単な装置を用いて簡単な方法は、(「テストを曲げスレッド」または単に「曲げ試験」)提示されました。この方法は、PLは、最小限のオペレータの干渉を用いて得ることができました。本論文では、元の曲げ試験のバージョンが示されています。実験的基礎は、元の曲げ試験と同じである:彼らはクラックし始めるまで、直径3ミリメートルと52ミリメートルの長さである土壌のスレッドが曲がっている、両方のbendiようにngの製造およびその関連含水量が決定されます。しかし、実際には、PLは、1つの実験点(ただし、2つの実験点で達成することができ、この新バージョンは、式からPLを算出することができるので、このパラメータを得るために、任意の曲線または直線をプロットする必要がないと)推奨されています。
この新しいバージョンで得られたPL結果は、元の曲げ試験および経験豊富なオペレータによる標準ローリング試験により得られたものと非常に類似しています。唯一の高可塑性凝集性土壌の特定の例では、結果に大きな違いがあります。これにもかかわらず、曲げ試験は、後者は、標準的なねじ転造方法を経由してテストすることが最も困難であり、凝集性と非常に低い可塑性土壌の両方土壌のすべてのタイプ、のために非常によく動作します。
液性限界(LL)とプラスチック製リミット(PL)は、1911年1でAtterbergによって定義される2つの最も重要な土壌の一貫性の制限があります。LLは、プラスチックや半固体の状態の間で液体とプラスチックの状態との間の境界をマークし、PL。 LLは、カサグランデ法2,3または侵入テスト4を介して、いくつかの基準に従って世界中で得られます。両方の方法は、デバイスによって機械的に行われています。これによって、最小限のオペレータの干渉が関与しています。 PLの場合には、いわゆる「ねじ転造試験」とは、その決意2,5のための最も普及した、標準化された方法です。このテストは、オペレータが崩れする土壌を考慮するまで手で3ミリメートルスレッドに土を圧延に基づいています。オペレータの技量および判断は、試験の結果に重要な役割を演じるので、この理由から、広く批判されています。標準圧延試験は重要なそのような多くの制御できない要因によって影響されます圧力が適用されるように、接触形状、摩擦、圧延速度、試料の大きさ及び土壌6,7の種類。米国材料試験協会(ASTM)は、オペレータ干渉2,8を最小にするために単純な装置を含むASTM D 4318規格を開発し、テストに対する手動圧延試験を比較した場合、しかし、有意な差は、いくつかの土壌で報告されていますASTMのD4318装置9によって実行されます。
塑性指数(PI)は、それ(PI = LL - PL)から得られるのでPLは、地質の目的のために非常に重要なパラメータです。 PIは、カサグランデ11,12の研究に基づいてのASTM D 2487 10に示す可塑性グラフに従って土壌を分類するために使用されます。 PLのエラーはマイナスにこの分類13に影響を与え、そしてこの理由のため、PLの決意のための新たなテストが必要です。
プフェッフェルコルンテスト、コーンpenetromeTER、キャピラリーレオメーター、トルクレオメーター、又は応力-歪み試験は、土壌可塑14を測定するための別の方法のいくつかの例であり、これらはPLを得るのに十分ではありません。秋コーンテストの特別なインスタンスと、研究者の多くは、異なる針入度計を使用してPLの決意のための新しい方法論は15-20を設計しますが、本当の合意に達することなく、定義しようとしました。さらに、その全ては、PLでのせん断強度が22真されていないLL 21で100倍であるという仮定に基づいています。
バーンズ23,24は、PL決意のための明確な基準を定めるための試みで土壌シリンダーの圧延条件をエミュレート装置を開発しました。それにもかかわらず、いくつかの欠点は、その複雑さ、試験時間とPL 25を計算する主疑問手段として、このアプローチで識別されます。標準転がり試験の成功迅速な性能と低コストは、そのシンプルさにあるので、全く別の方法は、それがこのような高い精度と低オペレータの干渉として、これらの3つの要件や他のものを満たしていない限り、それを交換することができなくなります。
著者による以前の研究では、新たなPLアプローチは、25提案された。元のスレッド曲げ試験(または単に屈曲試験)はPLは、水の含有量と曲げ変形の間の関係を表現したグラフから得ることができました。著者らは、得られ、点の相関がどのように妥協することなく、二つの方法で定義することができるように、(プロトコルがこれらの点は、本論文で示されたものと同じであった取得するために、続いて)それぞれの土壌のためのいくつかの実験点をプロット硬いプラスチックラインという名前の曲げ曲線( 図1A)という名前の放物線として、および異なる傾きをもつ2つの交差する直線のように、正しいポイントパスの定義ソフトプラスチック製のライン。堅いプラスチックラインが最も急なものであり、PLは、y軸( 図1B)とこのカットオフ点に対応する水分率として算出しました。このカットオフポイントで生産曲げ塑性限界の概念に従って、 すなわちにある、ゼロである。、PLは、土壌がこのしきい値以下の変形に耐えることができないれる水分量(半固体状態)であるが、それはクマを行いますその上、それら(プラスチック状態)。最初の研究では、PLは(これは、y軸と交差しない)曲げ曲線によって直接得ることができなかったが、この行は、曲げ曲線と交差するラインは非常によく似た経路を辿ることを考慮するので、曲げに非常に有用でした実験データから得られた曲線式は、まず、 図1(b)に示すように 、わずか数点で試験を行うために、第二に、任意のずれを補正し、するために余分なポイントを得るために使用しました。< / P>

図1.オリジナルの曲げ試験によって試験された土壌中のBWポイントのグラフ表示。(A) は点の相関が式に含まれている曲げ曲線という名前の放物線として表されます。 (B)点の相関は、2つの交差する線によって定義され、他の余分な点が追加される(それらは、曲げ曲線の式から算出しました)。 B値はB = 52.0-D(Dはミリメートルでクラックの時に先端との間で測定された平均距離である)として得られ、PLは、硬いプラスチックラインのカットオフ点とに対応する含水量として算出されますy軸。この図は、モレノ・マロート&アロンソ-アスカラテ25から変更されています。K ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
すべての結果は非常に経験豊富なオペレータによる伝統的なねじ転造法により達成されたものとよく一致していました。しかし、元の曲げ試験は、標準化されたねじ転造試験よりも遅いままでした。さらにテスト時間を節約しようとする試みには、ワンポイントのバージョンが提唱されました。これは、0.108であった24試験土壌で得られた平均曲げ傾き(m)と 、に基づいていた(Mは、それは二重対数目盛りで表され、曲げ曲線の傾きであり; mは 、図1Aの曲げ曲線式に現れます) 。この因子が含まれていた式により、硬いプラスチック及び軟質プラスチック両方のラインをグラフ描画し、したがってPLを推定しました。これらの結果は、非常に多点曲げ試験および標準圧延試験の両方と相関していました。この1点版?にもかかわらずプロットが必要だったので、nはさらに速く、従来のテストよりもされ、PL計算はより複雑でした。プロットが必要とされないように、この理由のため、統計的基準に基づいてPLを計算するための新しい式は、本研究で開発され、実験プロトコルは、元の湾曲と同じであるのに対し、結果が、一点のみで達成することができますテスト。この新しいバージョンは古いねじ転造方法を置き換えるために必要な要件を満たしています。
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1.、ドライを収集し、試験試料をふるい
2.2つのウェット土壌ボールを準備します
3.曲げ試験を実施

図2.図面とスレッド成形機、スチールプッシャーの寸法mm(A)は側面図、(B)は上面図、及び(C)スレッド成形機の底面図。 (D)は正面図とスチールプッシャーの(E)は上面図。この図は、モレノ・マロート&アロンソ-アスカラテ25から変更されている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

図3.曲げやヒントの距離測定技術が詳述されている模式図。スチールプッシャーの(A)の初期位置、土壌スレッドとガラス板のねじ成形機の円筒部。 (B)非常にcarefu行われるヒントに中心からほぼ円形の経路により、通常の曲げ技術LLY(矢印のパスを参照してください)。 (C)の中央部に割れたスレッドの通常の先端距離測定技術。 (D)他の先端部(矢印で示されていること)の周りに従うべきその中央第三及び曲げ技術を割れた土壌スレッド。中央第から割れたスレッドの(E)通常先端距離測定技術。先端が接触すると、閉じた環を形成することができる(F)土壌スレッド。土壌のスレッドがこの最後の場合に閉リング及び(H)の先端までの距離測定技術を超えて屈曲することが可能である場合(G)曲げ技術を実施することができます。この図は、モレノ・マロート&アロンソ-アスカラテ25から変更されている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
4。土壌の水分含有量(W)を決定
5.(B)をクラッキングで曲げを計算し、含水率(W)
6.計算プラスチックリミット(PL)
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プロトコルのステップ6.1に示すPL方程式は作者25( 表1)の以前の研究で試験された24土壌の統計的研究を通じて達成されました。目的は、PLは、元の曲げ試験(元に従って得たときの曲げ曲線上の最も可能性の曲げ傾き( 図1Aに表示される曲げ曲線方程式、中長期メートル )とBの平均値を知ることでした)試験は、3つ以上の実験点で行い、 図1に示すようにグラフが、PLを得るために必要でした。 PLに対応するBの値が曲げ曲線式( 図1A)から推定された次式によって算出しました。
B PLob = 10((PLのOBを記録- )は、zを記録/ メートル )
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Atterbergプラスチックリミット1は、それが広く地盤目的10,11,12のために使用される主な理由は、土壌中で非常に重要なパラメータです。それが主張されているPLを取得するためにテストし、その結果新たなアプローチを行っている作業者の技術および判断に大きく依存しているため、PLの決意のための標準的なねじ転造試験は、広く批判されています6,7,9,13,15- 20、23-25。しかしシンプルさ、低コスト、標準のPLテストの迅速なパフォーマンスはそれを失敗した代替案の上に優位性を与える秋のコーンによって行われるものと同様に、作業者の主観が代替方法のほとんどで減少しているという事実にもかかわらず、現在までに提案されました15-20。
この研究(スレッドテストを曲げたり、単純曲げ試験)に提示された方法は、変形を曲げの測定に基づいて、操作者からの主観的な判断は、25を最小限に抑えられます。唯一の実験点が、(2つのデータポイントをより正確にするために推奨されている)式によりPL...
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著者らは開示するものは何もない。
この研究は、トレド県のServicio de Medio Ambiente de la Diputaciòn Provincial de Toledo(グランナンバー133/10)およびカスティーリャ・ラ・マンチャ州議会の研究プロジェクトPEII-2014-025-Pからの助成金(Beca de Investigaciòn Ambiental)によって部分的に資金提供を受けています。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| シャベル | 任意の | NA | い先の金属製のショベルが望ましいので、土壌に容易に浸透することができます。 |
| こて | Any | NA | フィールドと実験室の両方で扱いやすいはずなので、約500gの土壌を拾う可能性のある土壌の最大値である必要があります。 |
| ポリエチレン袋 | Any | NA | 袋のサイズは、採取した土壌の量によって異なります。自然の水分を保つことに興味がある場合は、シーリングテープを使用してバッグを閉じます。 |
| 土壌スプリ | ッターPROETISA | S0012 | 四分の一はシャベルで行うことができるため、必須ではありませんが、使用する場合:砂利や小石が大量にある土壌の場合、数kgのサンプルを分割するのに十分な大きさでなければなりません。 |
| オーブン | SELECTA | 2001254 | オーブンは一定の温度を維持できなければならず、水蒸気の放出を容易にするためのある種のスロットまたは出口開口部を備えている必要があります。 |
| ラボトレイ | NA | メタルトレイは、最初のトレイが2番目のトレイよりもオーブンの温度に耐えられるため、プラスチックよりも好まれます。 | |
| 乳鉢と乳棒 | MECACISA | V112-02 | セラミック乳鉢は有効です。 乳棒が他の異なる材料(金属やセラミックなど)でできている場合、砂の粒子を壊す可能性があるため、ゴムで覆われた乳棒を使用することをお勧めします。 |
| 0.40 mmふるい(または0.425 mmふるい) | FILTRA | 0,400(または0,425) | ふるいメッシュが完全な使用条件にあることを確認してください(壊れたり摩耗したりしてはいけません)。 |
| ブラシ | 任意の | NA | ふるい分け中に土壌を通過させるのに便利です。 |
| ウォッシュボトル | 任意のNA | おおよその容量は1リットルで、放出する水の量を簡単に制御できる必要があります。 | |
| 蒸留水 | NA | 蒸留水は、水道水からろ過して購入または取得できます(この最後のケースでは、ろ過システムが必要です)。 | |
| 非吸収性スムースガラスプレート | 任意の | NA | の最小面積は約30倍、30cmである必要があります。 |
| 金属ヘラ | 任意の | NA | ヘラの金属刃は柔軟でなければなりません。錆びないように水洗い後、紙で乾かしてください。 |
| ラテックス手袋 | NA | ラテックス、ビニール、ニトリル、その他の不浸透性材料は有効です。それらは手で土を感じるのに十分な薄さでなければなりません。 | |
| しがみつくフィルム | 任意の | NA | 通常のしがみつくフィルムは有効です。 |
| 気密バッグ | 任意の | NA | 閉じる前に空気を抜いてください。 |
| スレッドモルダー | Any | NA | この実験で設計されたツールです(この論文には調光付きの図面が含まれています)。 |
| スチールプッシャー | Any | NA | この実験で設計されたツールです(この論文には薄暗い図面が含まれています)。 |
| 湿らせた布 | 任意の | NA | 通常のdamp布は有効です。 |
| ロール紙 | NA Normallの紙のロール紙は、手を乾かすために有効です。 | ||
| キャリパー | 任意の | NA | 少なくとも0.1mmの精度が必要です。 |
| 紙とペン | NA | 紙とペンを使用して結果を書き込みます。 | |
| カバー付きコンテナ | NA | 小さな円筒形のガラス容器は有効です。カバーがない場合は、時計用メガネをカバーとして使用できます。カバーは、試験中の水分の損失を防ぎ、オーブン乾燥後に乾燥した土壌が空気から水分を吸収するのを防ぐのに役立ちます。 | |
| 精密または分析天びん | BOECO | BPS 52 PLUS | 0.01g以上の精度が必要です。 |
| 保護手袋 | NA | 保護手袋は、オーブンから金属製のトレイをキャッチするために使用されます。 | |
| トング | NA | トングは、オーブンから熱い容器をキャッチするために使用されます。 | |
| デシケー | ターMECACISA | A036-01 | シリカゲルを使用した通常のガラス製デシケーターは、オーブン乾燥後に乾燥した土壌が空気から水分を吸収するのを防ぐために有効です。 |
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