Een Buigen Test voor het bepalen van de Atterberg Plastic Limiet in bodems

Het algemene doel van deze nieuwe procedure is om de plastische grens in bodems te bepalen door buigvervormingen te meten. De traditionele draadrolmethode wordt sterk beïnvloed door de vaardigheid van de laboratoriummedewerkers, waardoor er een alternatieve benadering wordt gepresenteerd. Deze methode maakt het mogelijk om de plastische grens vast te stellen op basis van een helder en objectief criterium.

Daarom zijn de verkregen resultaten zeer betrouwbaar voor het classificeren en identificeren van bodems voor botanische doeleinden. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze niet alleen snel, eenvoudig en goedkoop is, maar ook nauwkeurig en vrij van subjectieve interpretaties. Begin met een fijn bodemmonster en droog dit, indien nodig, bij 60 °C of lager.

Ontmeng vervolgens de bodem handmatig met behulp van een vijzel. Gebruik bij voorkeur een rubberen stamper om te voorkomen dat de zanddeeltjes kapotgaan. Zeef het monster daarna door een zeef van 0,4 millimeter en gooi de in de zeef verzamelde grond weg.

Neem nu ongeveer 20 tot 40 gram grond en maak deze nat op een niet-absorberende glasplaat. Kneed het monster vervolgens met een metalen spatel tot een homogeen grond-watermengsel is verkregen. Rol het mengsel, terwijl u latex handschoenen draagt, tot een bol met een diameter van drie tot vijf centimeter.

Maak nu een tweede balletje met meer of minder water dan het eerste, zodat de balletjes een verschillend vochtgehalte hebben. Beide grondballetjes mogen niet kruimelen of plakken bij het hanteren. Wikkel vervolgens elk grondballetje in vershoudfolie en plaats ze in een luchtdichte zak.

Bewaar de zak gedurende 24 uur onder hermetische omstandigheden. Druk na de temperperiode, terwijl u latex handschoenen draagt, de grondbal op een gladde glasplaat plat tot een schijf van bijna 3 mm dik. Houd het oppervlak van de schijf bedekt met vershoudfolie om vochtverlies te voorkomen.

Gebruik vervolgens een draadvormer om de dikte precies op drie millimeter te brengen. Snijd nu met een spatel de onregelmatige randen van de afgeplatte bodemmassa weg en maak stroken grond van ten minste 52 millimeter lang en drie millimeter breed. Rol daarna de grondstrook met de draadvormer totdat de vierkante doorsnede net rond wordt, zodat deze een diameter van drie millimeter heeft.

Als de strook te droog en kruimelig is, of juist te plakkerig, herhaal de test dan met grond met een hoger of lager watergehalte. Plaats vervolgens de gronddraad naast de voorzijde van de draadvormer en gebruik de breedte van de draadvormer om de cilinder precies 52 millimeter lang te maken. Keer de draadvormer nu om en breng het cilindrische deel in contact met het centrale deel van de gronddraad.

Plaats de stalen duwers in contact met het midden van de bodemdraad. Beweeg de stalen duwers vervolgens voorzichtig in een cirkelvormig pad naar de uiteinden van de bodemdraad. Herhaal deze beweging tot het punt van breken.

Als de eerste scheur verschijnt nabij een van de uiteinden van de draad, blijf dan het andere uiteinde buigen tot de tweede scheur aan het tegenovergestelde eind verschijnt. Verwijder nu de draadvormer en gebruik een schuifmaat om de afstand tussen het centrale deel van elk uiteinde te meten met een precisie van 0,1 millimeter. Plaats de bodemdraad vervolgens in een container met een bekend gewicht en sluit deze af om vochtverlies te voorkomen.

Als de buigvervormingen zo groot zijn dat zelfs de draaduiteinden elkaar raken, verwijder dan de duwers en de draadvormer en buig de bodemdraad verder met de hand tot het punt van breken. Meet vervolgens de afstand tussen de draaduiteinden en noteer een negatieve waarde. Vorm uit het overtollige bodemmateriaal andere aanvullende draden, maar knip hun uiteinden niet af.

Bewaar deze in dezelfde container en dek deze opnieuw af. Maak nu een tweede gronddraad van 52 millimeter lang, net als de eerste. Herhaal het buigproces bij de tweede gronddraad.

Indien de resultaten vergelijkbaar zijn, hoeven er geen extra draden te worden gebogen. Indien ze verschillen, vorm en buig dan ten minste één extra bodemdraad totdat bevredigende metingen zijn verkregen. Zodra er een minimum van vijf gram draden is verkregen, dient het gewicht van de container met de bodemdraden te worden genoteerd met een precisie van ten minste 0,1 gram.

Herhaal nu het gehele proces voor de tweede grondbal. Begin hiermee door de twee onafgedekte bakjes met gronddraden in een oven bij 105 graden Celsius te plaatsen om de grond gedurende ten minste 18 uur te drogen. Plaats de bakjes de volgende dag in een exsiccator.

Zodra ze zijn afgekoeld tot omgevingstemperatuur, noteert u hun gewicht met een precisie van ten minste 0,1 gram. Plaats de containers vervolgens opnieuw in dezelfde oven voor nog eens minimaal zes uur. Laat ze opnieuw afkoelen in een exsiccaat en meet hun gewicht.

Herhaal dit proces totdat twee opeenvolgende gewichtsmetingen volledig identiek zijn; dit is het gewicht van de grond in droge toestand. Bereken nu voor elke grondbol de plastische grens van elke bol met behulp van het bekende watergehalte, W, en de buiging bij scheurvorming, B. Gebruik vervolgens de gemiddelde waarde om de grond te karakteriseren.

Het getal -0,108 in de vergelijking voor de plastische grens komt overeen met de gemiddelde waarde van de eindhelling die is verkregen in een eerdere studie met meervoudige inversie waarbij 24 bodems zijn getest. Het getal 2,135 verwijst naar de gemiddelde buigingswaarde die overeenkomt met de plastische grens in de buigingscurve voor deze 24 bodems, in overeenstemming met onze oorspronkelijke meerpuntsproef. De plastische grenzen berekend uit 30 bodems met de beschreven buigproef werden vergeleken met de oorspronkelijke meerpuntige buigproef en de standaard rolproef.

Elke test werd uitgevoerd door een zeer ervaren operator en de resultaten waren zeer vergelijkbaar. De resultaten van de plastische grenswaarde verkregen via de nieuwe buigproef waren sterk gecorreleerd met de oorspronkelijke buigproef en de standaarddraadrolproef. De meeste resultaten waren perfect gecorreleerd, zelfs bij gronden met een zeer lage plasticiteit.

Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe de plastische grens onmiddellijk en nauwkeurig kan worden bepaald met een eenvoudige test waarbij de operator geen kritische rol speelt in het uiteindelijke resultaat. Zodra deze techniek beheerst is, kan deze in vijf tot tien minuten worden uitgevoerd. Hierdoor kan het zelfs sneller zijn dan de traditionele test.

Naast de snelle uitvoering maken de eenvoud, de lage kosten en de nauwkeurigheid van deze test het gemakkelijk betaalbaar voor elk laboratorium. Na de ontwikkeling heeft deze techniek de weg vrijgemaakt voor onderzoekers en bedrijven in het veld van de geotechniek, landbouw, keramiek en bodemwetenschap om betrouwbaardere resultaten voor de plastische grens te verkrijgen.