Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

واختبار الانحناء لتحديد الحد البلاستيك Atterberg في التربة

Published: June 28, 2016 doi: 10.3791/54118

Summary

يتم إجراء اختبار موحد التقليدية لتحديد الحد البلاستيك في التربة من جهة، والنتيجة بالاعتماد على المشغل. وتقدم طريقة بديلة على أساس القياسات الانحناء في هذه الدراسة. وهذا يسمح للحد البلاستيك التي سيتم الحصول عليها مع معيار واضح وموضوعي.

Abstract

اختبار الموضوع المتداول هو الأسلوب الأكثر شيوعا لتحديد الحد البلاستيك (PL) في التربة. ووجهت انتقادات على نطاق واسع، وذلك لأن حكم ذاتي كبير من المشغل أن ينفذ تشارك الاختبار خلال أدائها، والتي قد تؤثر على النتيجة النهائية بشكل كبير. وقد وضعت طرق بديلة مختلفة إلى الأمام، لكنها لا يمكن أن تتنافس مع اختبار المتداول القياسي في السرعة والبساطة والتكلفة.

في دراسة سابقة من قبل المؤلفين، تم تقديم طريقة بسيطة مع جهاز بسيط لتحديد PL (ل"موضوع الانحناء اختبار" أو ببساطة "الانحناء اختبار")؛ هذا الأسلوب يسمح للPL التي يمكن الحصول عليها مع الحد الأدنى من التدخل المشغل. في هذه الورقة يتم عرض نسخة من اختبار الانحناء الأصلي. على أساس تجريبي هو نفس اختبار الانحناء الأصلي: المواضيع التربة التي هي 3 مم وقطرها 52 ملم وعازمة يمر وقت طويل حتى أنها بداية لكسر، بحيث أن كلا من bendiنانوغرام المنتجة ويتم تحديد محتواه الرطوبة ذات الصلة. ومع ذلك، هذا الإصدار الجديد يتيح حساب PL من المعادلة، لذلك ليس من الضروري رسم أي منحنى أو خط مستقيم للحصول على هذه المعلمة و، في الواقع، PL يمكن أن يتحقق مع وجهة التجريبية واحد فقط (ولكن نقطتين التجريبية ينصح).

نتائج PL تم الحصول عليها مع هذا الإصدار الجديد هي مشابهة جدا لتلك التي حصلنا عليها من خلال اختبار الانحناء الأصلي واختبار المتداول القياسية بواسطة مشغل من ذوي الخبرة العالية. إلا في حالات معينة من ارتفاع مرونة التربة متماسكة، هناك فرق أكبر في النتيجة. على الرغم من هذا، واختبار الانحناء يعمل بشكل جيد جدا لجميع أنواع التربة، سواء متماسكة ومنخفضة جدا التربة اللدونة، حيث هذه الأخيرة هي الأكثر صعوبة في اختبار عن طريق أسلوب الموضوع المتداول القياسية.

Introduction

السائل حد (ليرة لبنانية) والبلاستيك حد (PL) هما أهم حدود الاتساق التربة من تلك التي تم تحديدها من قبل Atterberg في عام 1911 1. ويمثل ليرة لبنانية على الحدود بين ولايات السائلة والبلاستيكية، وPL بين البلاستيك ودول نصف صلبة. يتم الحصول على ليرة لبنانية في جميع أنحاء العالم وفقا لعدة معايير من خلال أسلوب CASAGRANDE 2،3 أو اختبار الاختراق (4). تجرى كلتا الطريقتين ميكانيكيا بواسطة الأجهزة. وبالتالي، الحد الأدنى من التدخل مشغل متورط. في حالة PL، ما يسمى ب "موضوع المتداول اختبار" هو الأسلوب الأكثر شعبية وموحد لتصميمها 2،5. ويستند هذا الاختبار على المتداول التربة إلى 3 المواضيع مم باليد حتى يعتبر المشغل التربة إلى أن تنهار. لهذا السبب قد تعرض لانتقادات على نطاق واسع لأن المهارة وحكم المشغل تلعب دورا حاسما في نتائج الاختبار. اختبار المتداول القياسية يتأثر الأهم من قبل العديد من العوامل الخارجة عن السيطرة، مثلكما ضغط التطبيقية، الهندسة الاتصال، والاحتكاك، وسرعة المتداول، وحجم العينة ونوع التربة 6،7. وضعت الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (ASTM) وASTM D 4318 المعيار الذي يتضمن جهاز بسيط من أجل تقليل تدخل المشغل 2،8، ولكن تم الإبلاغ عن فروق ذات دلالة إحصائية في بعض التربة عند مقارنة اختبار المتداول اليدوي من هذا الاختبار التي يقوم بها الجهاز ASTM D4318 9.

PL هو معيار مهم جدا لأغراض الجيوتقنية، حيث يتم الحصول على مؤشر اللدونة (PI) من ذلك (PI = ليرة لبنانية - PL)؛ يستخدم PI لتصنيف التربة وفقا للمخطط اللدونة هو مبين في ASTM D 2487 10 بناء على أبحاث قام بها CASAGRANDE 11،12. أخطاء في PL تؤثر سلبا على هذا التصنيف 13، ولهذا السبب، لا بد من اختبار جديد لتحديد PL.

Pfefferkorn اختبار، penetrome مخروطثالثا، مقياس غلفاني الشعرية، مقياس غلفاني عزم الدوران أو الإجهاد والانفعال الاختبارات هي بعض الأمثلة على طرق بديلة لقياس مرونة التربة 14، ولكن هذه ليست كافية للحصول على PL. مع المثيل خاص من الاختبارات سقوط مخروط، وقد حاول عدد كبير من الباحثين لتحديد منهجية جديدة لتحديد PL باستخدام اختراق مختلف التصاميم 15-20، ولكن دون التوصل إلى أي اتفاق حقيقي. وعلاوة على ذلك، كل ذلك يقوم على افتراض أن قوة القص في PL 100 مرات في 21 ليرة لبنانية، وهذا غير صحيح (22).

وضعت بارنز 23،24 جهاز أن يحتذى الظروف المتداول اسطوانات التربة في محاولة لوضع معيار واضح لتحديد PL. ومع ذلك، يتم تحديد بعض أوجه القصور في هذا النهج، مثل التعقيد، ومدة الاختبار، وعلى رأسها وسائل مشكوك فيها من حساب PL 25. نجاح اختبار المتداول القياسيةيكمن في بساطته، والأداء السريع وتكلفة منخفضة، لذلك سوف لا طريقة بديلة تكون قادرة على استبداله، ما لم تلب هذه المطالب الثلاثة وأخرى، مثل الدقة العالية وانخفاض تدخل المشغل.

في دراسة سابقة من قبل المؤلفين، واقترح نهجا PL الجديد 25: الخيط الأصلي اختبار الانحناء (أو ببساطة اختبار الانحناء) سمح PL التي يمكن الحصول عليها من الرسم البياني الذي تم تمثيله العلاقة بين المحتوى المائي والتشوهات الانحناء. حصلت على الكتاب وخططت العديد من النقاط التجريبية لكل التربة (بروتوكول اتباعها للحصول كانت هذه النقاط هي نفسها التي ورد في هذه الورقة)، بحيث يمكن تعريف الارتباط من النقاط بطريقتين دون المساس بأي شكل من الأشكال التعريف الصحيح لمسار نقطة: كما منحنى مكافئ، واسمه منحنى الانحناء (الشكل 1A)، وعن اثنين من تقاطع خطوط مستقيمة مع المنحدر مختلفة، تسمية خط قاسية من البلاستيكوخط لينة بلاستيكية. خط قاسية من البلاستيك هو أشد واحدة، وكان يحسب PL من أنها نسبة الرطوبة المقابلة لنقطة قطع هذا مع المحور الصادي (الشكل 1B). في هذه النقطة قطع الانحناء أنتجت هو صفر، وهو ما يتفق مع مفهوم الحد البلاستيك، أي، PL هو محتوى الرطوبة الذي التربة غير قادرة على تحمل تشوهات دون هذه العتبة (دولة شبه الصلبة) ولكنها لا تحمل لهم فوقه (ولاية البلاستيك). على الرغم من أن في الدراسة الأصلية، لا يمكن الحصول على PL مباشرة من قبل منحنى الانحناء (وهذا لا يتقاطع مع المحور ص)، وكان هذا الخط مفيد جدا لأنه بالنظر إلى أن منحنى الانحناء والخطوط المتقاطعة تتبع مسارات متشابهة جدا، والانحناء وقد استخدم منحنى المعادلة التي تم الحصول عليها من البيانات التجريبية للحصول على نقاط اضافية ل، أولا، تصحيح أي انحراف، وثانيا، لتنفيذ اختبار مع عدد قليل من النقاط كما هو مبين في الشكل 1B. < / P>

شكل 1
ويمثل الشكل 1. التمثيل البياني للنقطة BW في التربة اختبارها من قبل اختبار الانحناء الأصلي. (أ) ارتباط من النقاط كما منحنى مكافئ، واسمه منحنى الانحناء الذي يتم تضمين المعادلة. (ب) يتم تعريف الارتباط من النقاط من قبل اثنين من خطوط متقاطعة وتضاف غيرها من نقاط إضافية (أنها حسبت من الانحناء معادلة منحنى). ويتم الحصول على القيم بكما B = 52.0-D (حيث D هو متوسط ​​المسافة تقاس بين النصائح في وقت تكسير مم) ويتم حساب PL كما محتوى الماء المقابلة لنقطة قطع خط قاسية من البلاستيك مع على المحور الصادي. تم تعديل هذا الرقم من مورينو Maroto وألونسو-Azcárate 25.ك "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

وكانت جميع النتائج في اتفاق ممتازة مع تلك التي تحققت من خلال الأسلوب التقليدي المتداول موضوع من قبل مشغل من ذوي الخبرة العالية. ومع ذلك، لا يزال اختبار الانحناء الأصلي أبطأ من موحد اختبار الموضوع المتداول. في محاولة لزيادة تقتصد وقت الاختبار، وضعت نسخة نقطة واحدة إلى الأمام. أنه يستند إلى متوسط ​​الانحناء المنحدر (م) تم الحصول عليها في 24 التربة اختبار، والتي كانت 0.108 هو المنحدر من منحنى الانحناء عندما فهي تتمثل في مقياس لوغاريتمي مزدوج؛ ويبدو م على الانحناء معادلة منحنى في الشكل 1A) . عن طريق معادلة حيث أدرج هذا العامل، ووضعت بيانيا كلا من البلاستيك قاسية وناعمة من البلاستيك خطوط، وبالتالي تم قدرت PL. وكانت هذه النتائج أيضا يرتبط بعلاقة متبادلة مع كل من الانحناء اختبار متعدد نقطة واختبار المتداول القياسية. وعلى الرغم من هذا أصدارات نقطة واحدةن يكون أسرع من الاختبار التقليدي، كان حساب PL أكثر تعقيدا بسبب التآمر من الضروري. لهذا السبب، على أساس المعايير الإحصائية تم وضع معادلة جديدة لPL حساب في هذه الدراسة، لذلك ليس مطلوبا أن التآمر والنتائج التي يمكن تحقيقها برصيد نقطة واحدة فقط، في حين أن البروتوكول التجريبي هو نفس الانحناء الأصلي اختبار. هذا الإصدار الجديد يلبي المتطلبات الضرورية لتحل محل القديمة طريقة الموضوع المتداول.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. جمع والجافة وينخل عينة الاختبار

  1. جمع عينة من التربة في مجال (استخدام مجرفة أو مجرفة) وتخزينه في كيس البولي ايثيلين.
    ملاحظة: حجم العينة يختلف تبعا لنوع التربة: في التربة الدقيقة (الطين والغرين) بين 100 و 1000 غرام غير كافية بشكل عام، ولكن في التربة الرملية وتلك التي تحتوي على الحصى والحصى، قد تكون هناك حاجة كميات كبيرة من عدد قليل من عدة كجم.
  2. الحد من العينة التي كتبها الإيواء في المختبر إذا كانت هذه هي ضخمة جدا (استخدام الخائن التربة إذا لزم الأمر).
  3. ضع العينة على صينية وتجفيف التربة عند درجة حرارة لا تتجاوز 60 درجة مئوية.
    ملاحظة: كل فرن التجفيف والتجفيف في الهواء صالحة. حتى خطوة التجفيف يمكن تجاهلها في التربة جيدة جدا إذا كانت تحتوي على الرطوبة الطبيعية المناسبة ل(محتوى الماء فوق الحد البلاستيك من دون أن يكونوا في الواقع لزجة) الاختبار.
  4. تفصيل التربة يدويا من قبل هاون. يجب الحرص على عدم كسر حبيبات الرمل،ولذلك فمن الأفضل لاستخدام المطاط مغطاة مدقة.
  5. تمرير العينة من خلال 0.40 ملم (أو 0.425 مم) غربال. تبقي فقط على أجزاء من تحت 0.40 ملم أو 0.425 ملم (إزالة جزء التربة التي يحتفظ بها غربال).

2. إعداد اثنين من كرات التربة الرطبة

  1. إضافة الماء المقطر مع غسل زجاجة إلى حوالي 20-40 غرام من التربة على طبق من زجاج سلسة nonabsorbent ويعجن مع ملعقة معدنية حتى يتم الحصول على خليط الماء في التربة متجانسة.
  2. تشكيل الكرة التربة يدويا من خليط الماء في التربة وهو ما بين 3 و 5 سم وقطرها حوالي (فمن الأفضل أن ارتداء قفازات اللاتكس).
  3. كرر الخطوات من 2.1 و 2.2 لعينة التربة نفسها للحصول على كرة أخرى مع محتوى المياه المختلفة.
    1. إضافة الماء أكثر أو أقل للتربة في الخطوة 2.1 للحصول على هذا المحتوى المياه المختلفة، أو ببساطة تشكيل الكرة التربة أكبر في الخطوة 2.2 من ذلك هو مبين في هذه الخطوة (على سبيل المثال واحدة من 6-7 سم في القطر)، واتخاذ جزء سو هذا وجففها قليلا باليد أو إضافة الماء إلى هذه للحصول على الكرة التربة من الرطوبة مختلفة.
      ملاحظة: بالنسبة للخطوات 2،1-2،3، في التربة متماسكة (وخصوصا التربة الطينية)، يجب أن كمية الماء المضاف توفير الاتساق الذي يمكن أن تدحرجت التربة دون التمسك اليدين. وضعت هذا أيضا في مناقشة.
  4. التفاف كل الكرة التربة مع التشبث الفيلم ووضعها داخل كيس محكم لمدة 24 ساعة في ظل ظروف المحكم.

3. إجراء اختبار الانحناء

  1. وزن حاوية فارغة وتسجيل الوزن إلى دقة 0.01 على الأقل ز.
  2. بعد فترة هدأ، تأخذ واحدة من الكرات التربة وتمهيدها باليد على nonabsorbent لوحة زجاج ناعم (قفازات اللاتكس استخدام لمنع فقدان الرطوبة) حتى سمك هو أعلى قليلا من 3 مم. في هذه المرحلة، واستكمال تسطيح مع أبلى موضوع (الشكل 2A، B، C) من أجل الحصول على سمكبالضبط 3 مم.
    ملاحظة: تم تصميم أبلى موضوع في مثل هذه الطريقة أن هناك مساحة من بالضبط 3 مم بين الجزء الذي يشكل الخيط التربة ولوحة زجاج (الشكل 2A).

الشكل 2
الشكل 2. رسومات وأبعادها في ملم من أبلى موضوع ومروجي الصلب (A) منظر جانبي، (ب) رأي كبار، و (C) رأي السفلي من أبلى موضوع؛ (D) المشهد الأمامي و (E) رأي كبار من مروجي الصلب. تم تعديل هذا الرقم من مورينو Maroto وألونسو-Azcárate 25. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. قطع حواف خشنة من كتلة التربة بالارض مع ملعقة (يجب أن يكون قطع على التوالي).
  2. قطع مع ملعقة قطاع التربة التي هي لا يقل عن 52 مم طويل وقسم مربع من حوالي 3 × 3 مم.
  3. تشكيل موضوع التربة أسطواني بالضبط 3 مم وقطرها 52 مم.
    1. لفة وعلى مدار 3 × 3 مم قسم قطاع التربة مع أبلى موضوع: نقل أبلى موضوع تباعا إلى الوراء وإلى الأمام باليد حتى هذه اللحظة بالضبط الذي قسم مربع في البداية للموضوع التربة يصبح الجولة، وحتى الآن لا بد أن يكون 3 مم في القطر.
      1. إذا كان قطاع التربة الأولي من الصعب لفة مع أبلى موضوع (على سبيل المثال، في التربة متماسكة منخفضة أو حتى في التربة البلاستيكية في محتويات الماء على مقربة من PL)، في البداية، على مدار المربعة شريحة باليد بعناية فائقة (قفازات الاستخدام) . بعد، ولفة الخيط التربة مع أبلى موضوع كما هو موضح في الخطوة 3.5.1 حتى بعد الحصول على 3MM بالضبط في موضوع التربة قطر.
      2. وضع موضوع التربة والجانب الأمامي من مول موضوعدير قريبة من بعضها البعض. استخدام عرض موضوع أبلى كقالب وقطع نصائح من موضوع التربة مع ملعقة معدنية من أجل الحصول على اسطوانة التربة بالضبط 52 ملم في الطول.
        ملاحظة: أبلى موضوع يقيس 52 ملم واسعة كما هو مبين في الشكل 2 B، C.
  4. ثني موضوع التربة حتى نقطة تكسير (الشكل 3).
    1. تحويل أبلى موضوع رأسا على عقب، بحيث الآن كانت مدعومة من قبل قطعة اسطوانية الشكل والعمق الجهاز. وضع قطعة اسطوانية من أبلى موضوع في اتصال مع الجزء المركزي من 3 ملم في القطر × 52 مم موضوع التربة طويلة.
    2. وضع مروجي الصلب (الشكل 2D، E) في اتصال مع مركز للموضوع التربة (الشكل 3A)، بحيث يقع موضوع التربة بين مروجي الصلب اثنين (هذه العمل كنقاط الداعمة النقالة) وجزء اسطواني لل أبلى موضوع (هذا يعمل كنقطة دعم ثابت).
    3. نقل بعناية مروجي الصلب من المركز إلى نصائح من موضوع التربة (الشكل 3B) في مسار دائري تقريبا. كرر هذه الحركة حتى نقطة تكسير (الشكل 3C)؛ في هذه المرحلة، والتوقف عن الانحناء.
      1. إذا ظهر صدع من ثلث المركزي للموضوع التربة (الشكل 3D)، أي بالقرب من واحدة من النصائح موضوع، والحفاظ على الانحناء حول الطرف الآخر حتى يظهر صدع آخر (الشكل 3D، E). بهذه الطريقة، يتم الحصول على اثنين من الشقوق على طول موضوع التربة.
    4. بعد ذلك مباشرة، وإزالة أبلى موضوع وقياس المسافة بين نصائح (D) من موضوع مع الفرجار وسجل إلى دقة 0.1 ملم. خذ هذا القياس من الجزء المركزي من النصائح (الشكل 3C، E).
      1. وضع موضوع التربة في وعاء الذين يكون وزنهم تم تسجيلها سابقا (الخطوة 3.1) وتغطية ذلك لمنع فقدان الرطوبة.
      2. إذا الانحناء صفرormations تكون كبيرة لدرجة أن نصائح موضوع تتلامس، أي، D = 0 مم (الشكل 3F)، وإزالة مروجي وأبلى موضوع وثني موضوع التربة باليد حتى نقطة تكسير كما هو مبين تخطيطي في الشكل الجيل الثالث 3G. قياس المسافة بين نصائح موضوع كما هو مبين في الشكل 3H وسجل مع إشارة سلبية. وأخيرا، كرر الخطوة 3.6.4.1.

الشكل (3)
الشكل 3. رسم تخطيطي حيث الانحناء والمسافة نصائح تقنيات قياس مفصلة. (A) موقف الأولي لمروجي الصلب، وموضوع التربة وجزء اسطواني للموضوع أبلى على لوحة زجاجية. (ب) تقنية الانحناء المعتادة عن طريق مسار دائري تقريبا من المركز إلى النصائح التي تنفذ يتنبه جداLLY (انظر مسار السهام). (C) المعتادة تقنية قياس المسافة غيض من موضوع الذي تصدع في الجزء المركزي. (D) موضوع التربة التي تصدع بها تقنية الثالثة والانحناء المركزية التي ينبغي اتباعها حول الطرف الآخر (أي التي أشار إليها السهام). (E) تقنية قياس المسافة طرف المعتادة للموضوع الذي تصدع من ثلث المركزي. (F) موضوع التربة التي نصائح تتلامس ويمكن أن تشكل حلقة مغلقة. تقنية (G) الانحناء إلى أن تتم عندما يكون موضوع التربة قادرة على الانحناء وراء حلقة مغلقة وتقنية قياس (H) مسافة نصيحة لهذه الحالة الأخيرة. تم تعديل هذا الرقم من مورينو Maroto وألونسو-Azcárate 25. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. تشكيل ثلاث، التربة الآخرينسوت الإعلانات من نفس كتلة التربة وفقا لخطوات 3.4، 3.5.1، 3.5.1.1. لا قطع النصائح. وأخيرا، ووضعها في وعاء وتغطية ذلك (الخطوة 3.6.4.1).
    ملاحظة: إن دور هذه المواضيع هو ببساطة للحصول على ما يكفي من المواد لتحديد محتوى الرطوبة بشكل صحيح. إذا كانت الأسطح الملامسة (لوحة من الزجاج وأبلى موضوع) القذرة بعد تشكيل موضوع، تنظيفها بقطعة قماش مبللة وتجفيفها بقطعة من الورق بسرعة.
  2. كرر الخطوات من 3.4 خلال 3.6.4.2 لموضوع التربة آخر على الأقل. تشكيل هذه المواضيع مع اختلاف معين فيما يتعلق بتلك التي تم الحصول عليها في الخطوة 3.7. إذا كان قياس الثاني من مسافة طرف (D) هو نفسه أو مماثلة تماما لتلك التي حصلت في موضوع التربة الأولى، لا ينحني المزيد من المواضيع. إذا لم يكن كذلك، تشكيل وثني المزيد من موضوع واحد على الأقل التربة.
    ملاحظة: مصطلح "التناوب معين" يعني أن من المستحسن أن المواضيع عازمة ليست على شكل واحدا تلو الآخر، أي أنها يجب أن ألا يؤخذ من نفس المنطقة من كتلة التربة بالارض من أجل الحصول على قياسات تمثيلية من كتلة التربة كلها. وبالتالي، يجب أن تكون على شكل بعض تلك المواضيع التربة التي لا يتم قطع وعازمة (الخطوة 3.7) بين عازمة منها. إذا كان هناك توزيع الرطوبة غير متجانس في كتلة التربة بالارض (وهو أمر مستبعد)، فإنه يتم تصحيح هذا الطريق.
  3. وزن الحاوية للمواضيع التربة إلى دقة 0.01 على الأقل ز. تشكيل وإضافة المزيد من المواضيع وفقا لخطوات 3.4، 3.5.1، 3.5.1.1 إذا كان الوزن من المواضيع التربة أقل من 5 ز، حتى يتم تجاوز هذا الوزن (وزنها ما بين 5 و 7 ز هو مناسب).
  4. كرر الخطوات من 3.1 خلال 3.9 على الكرة التربة الأخرى (على شكل كرة في الخطوة 2.3).
    1. في حالة التربة اللدونة منخفضة جدا، حذف خطوة 3.10 إذا اللدونة للتربة منخفضة جدا لتنفيذ الاختبار بشكل صحيح لاثنين من الكرات مع محتوى المياه المختلفة (بحيث سيتم اختبار فقط كرة التربة).

معشوقة = "jove_title"> 4. تحديد محتوى الرطوبة (W) من التربة

  1. وضع حاويات اثنين (المقابلة لاثنين من الكرات التربة اختبار) مع المواضيع التربة كل منها في الفرن على 105 ± 5 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 18 ساعة (إذا تم تطبيق الخطوة 3.10.1، هناك حاوية واحدة فقط مع التربة لتجف). بعد هذه الفترة، وترك الحاويات مع التربة الجافة في مجفف وعندما تكون باردة، وتسجيل أوزانها إلى دقة 0.01 على الأقل ز.
  2. وضع حاويات مع التربة الجافة مرة أخرى إلى الفرن على 105 ± 5 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 6 ساعات. ثم السماح لهم لتبرد وتسجيل أوزانها مرة أخرى كما هو مبين في الخطوة 4.1. إذا كان الوزن هو ثابت، أي إذا كان هذا الوزن هو أساسا نفس التي تم الحصول عليها في الخطوة 4.1، والتربة جافة تماما، وبالتالي استخدام هذه البيانات لحساب محتوى الرطوبة (W) في الخطوة 5.2.
    1. إذا كان الوزن هو مختلف، كرر الخطوة 4.2 مرة أكبر عدد ممكن من الضرورة حتى الوزنالحاوية مع التربة الجافة هو ثابت.

5. حساب الانحناء في تكسير (ب) ومحتوى الرطوبة (W)

  1. حساب الانحناء في تكسير (ب) في ملم على النحو التالي:
    B = 52.0-D
    حيث 52.0 يشير إلى طول في ملم من موضوع التربة، ودال هو متوسط ​​المسافة تقاس بين النصائح في وقت تكسير في ملم:
    D = (D 1 + D 2 ... + D ن) / ن
    حيث n هو على الأقل 2 (راجع الخطوة 3.8)
  2. حساب محتوى الرطوبة (W) في النسبة المئوية على النحو التالي:
    W = (M1-M2) / (M2-M3) × 100
    أين:
    M1 هو وزن الحاوية مع التربة الرطبة (راجع الخطوة 3.9)
    M2 هو وزن الحاوية مع التربة الجافة (راجع الخطوة 4.2)
    M3 هو وزن الحاوية (راجع الخطوة 3.1)

6. حساب الحد البلاستيك (PL)

  1. حساب الحد البلاستيك على الكرة التربة الأولى على النحو التالي:
    PL 1= W × (B / 2.135) -0.108
    حيث 2.135 يشير إلى متوسط ​​(ب) على منحنى الانحناء التي تم الحصول عليها PL في 24 التربة وفقا لاختبار الانحناء الأصلي، في حين يشير -0،108 إلى متوسط ​​الانحناء المنحدر (م) من منحنى الانحناء من هذه التربة 24 (الجدول 1 و الشكل 4).
  2. كرر الخطوة 6.1 على الكرة التربة الثانية والحصول على PL 2.
  3. حساب PL على أنه متوسط ​​PL 1 و PL 2
    PL = (PL 1 + PL 2) / 2
    ملاحظة: إذا تم الحصول على أكثر من نقطتين التجريبية، وPL هو أيضا متوسط ​​نتائج PL، أي PL = (PL 1 + PL 2 ... + PL ن) / ن.
  4. خطوات احذف 6.2 و 6.3 إذا كان قد تم الحصول عليها واحد فقط نقطة التجريبية (راجع الخطوة 3.10.1)، لذلك في هذه الحالة:
    PL = PL 1
    ملاحظة: من المهم تسليط الضوء على أن في هذه الدراسة على PL تحسب من خلال الخطوة 6 لديها النحلن اسمه PL ملحوظة من أجل تمييزه عن نتائج PL تحقق مع اختبار الانحناء الأصلي ومعيار اختبار الموضوع المتداول، والتي سميت PL المكشوف وPL الواحد على التوالي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

وقد تحقق المعادلة PL هو موضح في الخطوة 6.1 من البروتوكول من خلال دراسة إحصائية من 24 التربة اختبار في دراسة سابقة من الكتاب 25 (الجدول 1). كان الهدف هو معرفة المنحدر الأكثر احتمالا الانحناء (مصطلح م في الانحناء معادلة منحنى، والذي يظهر في الشكل 1A) ومتوسط ​​قيمة B على منحنى الانحناء التي تم الحصول عليها PL وفقا لاختبار الانحناء الأصلي (الأصلي وأجري الاختبار مع أكثر من 3 نقاط تجريبية وهناك حاجة رسوم بيانية للحصول على PL، كما هو مبين في الشكل 1). تم احتساب قيمة B المقابلة لPL بالمعادلة التالية، التي تم استنتاجها من الانحناء معادلة منحنى (الشكل 1A):

ب PLob = 10 ((سجل PL OB - تسجيل ض) / م)

. في غضون الصفحات = "1"> حيث، PL المكشوف هو PL تم الحصول عليها مع متعددة نقطة الأصلية اختبار الانحناء 25. ب PLob هي قيمة الانحناء في تكسير في منحنى الانحناء المقابلة لمحتوى الرطوبة في PL المكشوف. z غير ثابت من الانحناء معادلة منحنى (انظر الشكل 1A) و m هو منحدر الانحناء (انظر الشكل 1A). متوسط ​​م هو 0.108 مع انحراف معياري من 0.032 والمتوسط ​​ب PLob هو 2.135 ملم مع انحراف معياري من 0.901 كما هو مبين في الجدول رقم (1) وبطريقة أكثر التخطيطي في الشكل (4). وPL مع حسبت طريقة الانحناء جديد ل وكانت كل نقطة تجريبية مع المعادلة هو موضح في الخطوة 6.1 من البروتوكول، وبالتالي فإن PL النهائي لكل عينة متوسط ​​تلك النتائج (انظر الملاحظة في الخطوة 6.3).

وبالتاليانا PL المكشوف
(الأصلية متعددة نقطة
اختبار الانحناء)
ض م ب PLob
M1 19.1 18،375 0.113 1،408
M2 15.9 13.900 0.139 2.630
M3 19.7 18،136 0.097 2،346
M4 12.4 10،772 0.129 2،977
M5 21.8 20،985 0.061 1.868
M6 13.6 14،125 0.093 0،665
M7 14.9 14،846 0.124 1.030
M8 32.8 33،759 0.193 0،861
M9 52.9 54،097 0.072 0.733
M10 20.9 20،851 0.057 1.042
M11 12.9 11،279 0.133 2.745
M12 24.3 22،481 0.130 1،819
M13 36.2 33،906 0.072 2.482
M14 17.5 14،990 0.129 3،321
M15 15.0 13،337 0.101 3،201
M16 15.4 13،952 0.101 2،658
M17 16.8 14،727 0.099 3.782
M18 15.6 15،448 0.079 1.132
M19 11.6 9،932 0.145 2،917
M20 19.2 17،617 0.085 2،752
M21 11.5 9،901 0.140 2،914
M22 15.9 15،020 0.087 1،924
M23 17.4 16،111 0.095 2.248
M24 14.3 13،343 0.120 1.781
متوسط 0.108 2،135
الأمراض المنقولة جنسيا. ديف. 0.032 0.901

ن الصفحات = "1"> الجدول 1. مصدر البيانات التي المعادلة لتحديد PL يتم الحصول M1 إلى M24 هي عينات من التربة 24 المستخدمة في هذه الدراسة الإحصائية؛ PL المكشوف هو نتيجة PL تم الحصول عليها مع متعددة نقطة الأصلية اختبار الانحناء 25. ض و m هي ثابتة والمنحدر من الانحناء الانحناء معادلة منحنى تم الحصول عليها مع اختبار الانحناء الأصلي على التوالي 25 و B PLob هي قيمة الانحناء في تكسير في منحنى الانحناء المقابلة لمحتوى الرطوبة في PL المكشوف. يشار إلى متوسط ​​والانحراف المعياري (الأمراض المنقولة جنسيا. ديف.) من م وباء PLob.

الشكل (4)
يتم الحصول على الشكل 4. رسم بياني تخطيطي متوسط ​​الانحناء في تكسير (ب) الذي يحدث PL في منحنى الانحناء. PL من وجهة قطع خط قاسية من البلاستيك مع المحور الصادي، ويتم رسم هذه القيمة PL في منحنى الانحناء من أجل معرفة في المقابلة الانحناء في تكسير (ب) في منحنى. وبالتالي، B = 2.135 يشير إلى متوسط ​​قيمة B التي تم الحصول عليها في 24 التربة وم = 0.108 هو متوسط ​​الانحناء المنحدر من منحنى الانحناء في تلك التربة 24. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

وأظهرت نتائج PL تم الحصول عليها مع الاختبار الجديد الانحناء (PL ملحوظة) المقترحة في هذه الورقة، وتلك المقابلة لاختبار الأصلي الانحناء (PL المكشوف) واختبار المتداول القياسية بواسطة مشغل من ذوي الخبرة العالية (PL الواحد) في الجدول 2. وبصرف النظر عن 24 التربة درس في الأبحاث السابقة (التربة M1 إلى M24) 25 أخرى 6 أنواع مختلفة من التربة (التربة S1 إلى S6) تم اختبارها من أجل التحقق من جدوى الأسلوب مع التربة مستقلة، أي الجدول 2 تدل على التكرار جيدة للأسلوب، أي نتائج PL تم الحصول عليها من كل نقطة التجريبية هي مشابهة جدا لبعضها البعض مع أسلوب الانحناء جديد؛ في الواقع، كل التربة باستثناء M8 لها قيمة السيرة الذاتية التي هي أقل من 10 حتى يمكن اعتبار تشتت النتائج على النحو منخفضة. وفقا للشكل 5، ونتائج PL الحصول عليها من خلال اختبار الانحناء الجديد يرتبط بعلاقة متبادلة مع اختبار الأصلي الانحناء (R 2 = 0.9648) ومعيار اختبار الموضوع المتداول (R 2 = 0.9531)، وتوزع معظم نتائج قريبة جدا ل 1: السطر 1، مما يدل على أن النتائج متشابهة جدا، حتى في بلاس منخفضة جداالتربة ticity (أصعب لاختبار من قبل المشغل).

الرقم 5
الرقم 5. التمثيل البياني وR 2 من النتائج التي تم الحصول عليها PL مع اختبار الانحناء جديدة ضد أساليب PL أخرى. (A) تمثيل نتائج PL تحققت من خلال اختبار الانحناء جديد ضد اختبار الانحناء الأصلي 25 في 24 التربة. (ب) تمثيل نتائج PL تحققت من خلال اختبار الانحناء جديد ضد اختبار الموضوع المتداول القياسية في 30 التربة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

عند مقارنة اثنين من الاختبارات الانحناء (الشكل 5A) فقط في التربة M8 هو أكبر PL الفرق المكشوفشغل، في حين أن التربة M8، M9 وS4 هم الثلاثة التي تظهر أكبر الاختلافات PL عند مقارنة اختبار الانحناء الجديد مع التقليدي اختبار الموضوع المتداول (الشكل 5B، الجدول 2). في هذه العينات للاختبار الانحناء الجديد يغالي النتائج، خصوصا في M8 وS4 التي تربتين مع خصائص معينة: من جهة، ورد M8 في دراسة الكتاب السابقة باعتبارها تربة غير عادية لأنه على الرغم من حقيقة أنه يحتوي على نسبة عالية ليرة لبنانية وPI، فإنه يسلك مقاومة الفقيرة إلى الانحناء يمكن أن يكون سبب تكوينها (له قدرا كبيرا من الكالسيت جنبا إلى جنب مع الطين السمكتيت) 25، وعلى الجانب الآخر، S4 هو sepiolite وهو الطين نادرة جدا في الذي قيم عالية جدا من PL وPI طبيعية (26). التربة M8، M9 وS4 يكون في القيم PL عالية المشتركة (أكبر من 30). وتشير هذه الحقيقة إلى أن اختبار الانحناء الجديد يمكن المبالغة في تقدير نتيجة PL فيما يتعلق اختبار الموضوع المتداول القياسية أواختبار الانحناء الأصلي في بعض الترب PL عالية جدا، على الرغم من أنه لا يحدث في التربة البلاستيكية عالية أخرى، مثل M12، M13 و S1 التي جاءت النتائج متقاربة جدا أو حتى أقل قليلا من تلك التي حصلت مع الاختبارات الأخرى.

2A الجدول
2B الجدول
2C الجدول
الجدول 2. النتائج PL حققت مع اختبار الانحناء الجديد والمقارنة مع غيرها من التجارب. في الأعمدة الثلاثة الأولى يشار إلى اسم التربة، وموقعها وصفا عاما. عمود "نقطة التجريبية" يشير إلى عدد من النقاط المستخدمة لتحديد PL (للتربة M1 إلى M24 أكثر من 3 تستخدم نقاط لأن هذه النقاط هي نفسها التي تم الحصول عليها في اختبار الانحناء الأصلي 25). PL، ليرة لبنانية وPI (PI = LL-PL) الرجوع إلى الحد من البلاستيك، السائل الحد (3) ومؤشر اللدونة يؤدي على التوالي، والمكشوف السفلية، الحادي والعشرين، ملحوظة تشير إلى "الانحناء الأصلي اختبار 25"، "موضوع القياسية المتداول اختبار 2،5" و "اختبار الانحناء الجديد" على التوالي (وهذا الأخير واحد، والهدف من هذه الدراسة). يشار إلى الانحراف المعياري ومعامل الاختلاف للنتائج التي تم الحصول عليها PL مع اختبار الانحناء جديد باسم "الأمراض المنقولة جنسيا. ديف. PL ملحوظة" و "السيرة الذاتية (٪) PL ملحوظة" على التوالي. يتم تضمين الفرق بين نتائج PL تحقق مع اختبار الانحناء الجديد وغيرها من طريقتين أيضا، فضلا عن تصنيف CASAGRANDE 10 (بالخط العريض تلك الرموز التي يختلف التصنيف). NA = غير متاح. الرجاء انقر هنا لعرض الإصدار موحد أكبر من هذا الجدول.

ه = "1"> ومع ذلك التشابه بين اختبار الانحناء الجديد وغيرها من الطريقتين هو صدق في الجدول 3، حيث بعد التحقق من أن كلا من التربة عالية اللدونة (التربة M8، M9، M12، M13، S1 و S4) والمنخفضة يتم توزيع التربة اللدونة المتوسطة (ما تبقى من التربة) عادة وفقا لاختبار شابيرو-ويلك (ف القيم هي أكبر من 0.05، وعلى مستوى ألفا)، ويشير اختبار T على الطالب أنه لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين أسلوب الانحناء جديد النتائج وتلك التي على حد سواء في اختبار الانحناء الأصلي الآخرين والتقليدية اختبار الموضوع المتداول حققت (ع-القيم التي تم الحصول عليها هي أيضا أكبر من مستوى ألفا 0.05). في الجدول رقم 2 وتظهر نتائج ليرة لبنانية تحصل عليها طريقة CASAGRANDE 3 أيضا، لذلك كل وتعرض مؤشر اللدونة (PI) وتصنيف CASAGRANDE 10 المقابلة لكل قيمة PI أيضا. فقط في ثلاث التربة (M8، M15 و S4) يتغير تصنيف عند استخدام اختبار الانحناء الجديد، ولكن PLنتيجة في M15 هي مماثلة تماما فيما يتعلق بأساليب الأخريين. في حالات M8 وS4، والتغيرات تصنيف من CH إلى MH ومن CH / MH إلى MH، على التوالي، أي، مع اختبار الانحناء الجديد تعتبر M8 وS4 كما الغرين عالية اللدونة (أنها تعتبر الطين يونة عالية إذا كان تؤخذ النتائج PL أخرى في الاعتبار)، والذي يمكن أن يكون في خط مع مراجع 25،26، لذلك يبدو أيضا أن تكون سارية المفعول.

متغير ف القيمة
اختبار شابيرو-ويلك لPL المكشوف من التربة يونة عالية 0.700
اختبار شابيرو-ويلك لPL الواحد من التربة يونة عالية 0.753
اختبار شابيرو-ويلك لPL ملحوظة التربة يونة عالية 0،703
اختبار شابيرو-ويلك لPL 0،708
اختبار شابيرو-ويلك لPL الواحد من التربة اللدونة منخفضة ومتوسطة 0.563
اختبار شابيرو-ويلك لPL ملحوظة التربة اللدونة منخفضة ومتوسطة 0.252
الطالب اختبار تي الثنائي للتربة يونة عالية: PL ملحوظة مقابل رر المكشوف 0.345
الطالب اختبار تي الثنائي للتربة يونة عالية: PL ملحوظة مقابل رر ش 0.237
الطالب اختبار تي الثنائي للتربة اللدونة منخفضة ومتوسطة: PL ملحوظة مقابل رر المكشوف 0،861
الطالب اختبار تي الثنائي للتربة اللدونة منخفضة ومتوسطة: PL ملحوظة مقابل رر ش 0.065

الجدول 3. دراسة احصائية للتحقق ما إذا كانت هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين نتائج PL تحقق مع اختبار الانحناء الجديد وغيرها من طريقتين لمستوى ألفا من 0.05. والسفلية المكشوف، الحادي والعشرين، ملحوظة تشير إلى "الانحناء الأصلي اختبار 25" "موضوع القياسية المتداول اختبار 2،5" و "اختبار الانحناء الجديد" على التوالي. كما أن التربة غير متجانسة جدا، يتم التمييز بلدين مختلفين: التربة البلاستيكية عالية (وهي العينات M8، M9، M12، M13، S1 و S4)، والمتوسطة والتربة اللدونة منخفضة (بقية التربة). يتم عرض القيم p من اختبار شابيرو-ويلك لكل نوع من النتائج. شابيرو-ويلك الاختبار الإحصائي الضروري معرفة أن النتائج يتم توزيعها بشكل طبيعي، وهو شرط ضروري لأداء اختبار T الطالب (في هذه الحالة، تم إجراء اختبار شابيرو-ويلك باستخدام SP البرمجياتSS الإحصاء). بالخط العريض على النتائج القيم ص تحقق مع اختبار T على الطالب الذي يتم مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها PL مع اختبار الانحناء الجديد مع تلك التي تم الحصول عليها مع اختبار الانحناء الأصلي والخيط المتداول اختبار لمعرفة ما اذا كان وجود فروق ذات دلالة إحصائية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

في حدود اتربرغ البلاستيك 1 معيار مهم جدا في التربة، ويرجع ذلك أساسا يستخدم على نطاق واسع لأغراض الجيوتقنية 10،11،12. في موضوع اختبار المتداول القياسية لتحديد PL انتقادات على نطاق واسع لأنها تعتمد بشكل كبير على مهارة وحكم المشغل الذي يجري الاختبار وأساليب جديدة وبالتالي الحصول على PL وادعى 6،7،9،13،15- 20، 23-25. ولكن البساطة، وانخفاض التكلفة والأداء السريع للاختبار PL القياسية تعطيه ميزة على بدائل فاشلة المقترحة حتى الآن، على الرغم من أن ذاتية المشغل هو انخفاض في معظم الطرق البديلة، مثل تلك التي تقوم بها المخاريط سقوط 15-20.

وتستند هذه الطريقة الواردة في هذه الدراسة (في موضوع الانحناء اختبار أو لمجرد الانحناء اختبار) على قياس الانحناء تشوهات، وبالتالي يتم الحد من الأحكام الذاتية من مشغل 25. هذا هو طريقة سريعة جدا، منذ واحد فقط نقطة التجريبية ضرورية لحساب PL من خلال المعادلة (على الرغم من أن ينصح نقطتين البيانات من أجل أن تكون أكثر دقة)، وأنها غير مكلفة أيضا لأنه مطلوب فقط جهاز بسيط جدا ل تنفيذ الاختبار.

وفيما يتعلق البروتوكول، هناك بعض الخطوات الهامة التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار ما يلي: في الخطوة 1.3، وفترة التجفيف لا يمكن محددة سلفا لأنها سوف تعتمد على نوع وحجم التربة ومحتوى الرطوبة بها، وبالتالي يجب أن تجفف التربة حتى أنه يمكن أن تصنف ومنخول بشكل صحيح (التي يمكن أن تتخذ من بضع ساعات إلى عدة أيام)، لأنه إذا كانت التربة رطبة يمكن أن تلتزم هاون أثناء التفصيل ويمكن الاحتفاظ بها المجاميع على غربال باتباع الخطوات 1.4 و 1.5 . في أي حال، يمكن للمشغل مختبر يرى إذا كانت التربة جافة ببساطة عن طريق لمسها بالأصابع. وفيما يتعلق بالخطوات 2،1-2،3، للتربة متماسكة (mainlالطين ص) فمن المستحسن أن واحدا على الأقل من الكرات يظهر صلابة معينة، والتي تشير إلى أن نسبة الرطوبة على مقربة من PL. في حالة التربة مع التماسك منخفضة أو منخفضة جدا (لا سيما الغرين والتربة الرملية)، وينبغي أن يكون الاتساق الكرة التربة لينة، ولكن دون وجود فائض من المياه (مطلوب هذا التناسق لينة لأنه في انخفاض مرونة التربة على المواضيع التربة وعادة ما تكون أيضا من الصعب تشكيل في محتويات المياه التي اتساق التربة تصبح قاسية). ومن المهم التأكيد على أن كمية المياه التي يتم إضافتها على هذه الخطوات تختلف تبعا لنوع التربة، وبالتالي فإن المشغل يجب أن يحكم وفقا لتقديرها عند والتربة اتساق المناسب لأداء الاختبار بشكل صحيح، لأن المواضيع التربة يصعب تشكيل إذا كانت التربة جافة جدا (يمكن أن تنهار) أو رطبة جدا (يمكن أن تكون لزجة)، حتى عند اتباع الخطوة 3.5.1.1. في خطوة يمكن إطالة 2.4 الفترة هدأ (على سبيل المثال في الطين يونة عالية) أو قصيرةened (في التربة اللدونة منخفضة)، ولكن من أجل توحيد معايير الفترة ساعة 24 هو خيار جيد لتنفيذ اختبار PL ونتائجها يمكن أن تتأثر هذه العوامل (وعادة ما تظهر التربة أكثر مرونة عندما يطول هذا الوقت). وفيما يتعلق الخطوة 3.2، فمن المستحسن أن سطح كتلة التربة بالارض لا تزال مغطاة التشبث الفيلم من أجل تقليل فقدان الماء عن طريق التبخر، وخاصة في التربة الرملية التي يمكن أن تفقد الماء بسرعة، حتى إذا لم يتم تغطية كتلة التربة وتوالت لأول مرة عن المواضيع التربة قد تمثل أكبر محتويات رطوبة من تلك التي حصلنا عليها في نهاية الخطوة 3. لهذا السبب فقط بعد على شكل خيط التربة ووضعها في الحاويات، يجب أن تغطي على الفور (على سبيل المثال مع الزجاج ووتش ) خلال الخطوة 3 (راجع الخطوة 3.6.4.1).

واحدة من القيود المفروضة على اختبار هو أن حركة الانحناء يتم تنفيذ يدويا. حيث لا يوجد أي جهاز للقيام بذلك (وأبلى موضوع والصلب بوتستخدم shers ببساطة كنقاط دعم). يجب أن تكون حركة الانحناء على نحو سلس وتدريجي كما هو مبين في الشكل 3B (في موضوع التربة لا ينبغي أن تكون عازمة في كل مرة، إلا إذا كانت التربة قريبة من PL، حيث ينحني بالكاد، كما يحدث غالبا في التربة متماسكة)، بحيث أن هذا وينبغي تكرار الحركة أكثر من مرة. ولذا، فإن الخطوة 3.6.3 أمر بالغ الأهمية في نتائج الاختبار لأنه إذا كان أسلوب الانحناء ليست كافية، وموضوع التربة قد صدع قبل ذلك ينبغي، أو يمكن أن تظهر حتى الشقوق من ثلث المركزي للموضوع (هذا الأخير يحدث الحال غالبا عندما يكون على التربة الاتساق لينة، وخاصة فى الأراضى الرملية والغرين). تحل هذه العيوب من جهة، عن طريق ثني اثنين أو أكثر من المواضيع (الخطوة 3.8) وذلك للتأكد من أن جميع القياسات متشابهة تماما، وعلى الجانب الآخر، عن طريق ثني الخيط كما هو مبين في خطوة 3.6.3.1 عندما تكسير يحدث بالقرب من النصائح الموضوع. بعد الانحناء، من المهم التأكيد على أن القد تتحرك ه نصائح موضوع خلال قياس المسافة طرف (الخطوة 3.6.4). هناك خياران لمنع ذلك: 1) لا تقم بإزالة مروجي الصلب خلال قياس (ومع ذلك، يتم وضع مروجي الصلب أحيانا في مثل هذه الطريقة التي يمكن أن تعيق قياس) أو 2) اضغط على نصائح موضوع قليلا أمام لوحة من الزجاج مع الأصابع وإزالة مروجي الصلب لقياس المسافة طرف بشكل صحيح. وفيما يتعلق الخطوة 3.6.4.2 تقنية الانحناء أن تشير هذه الخطوة هو أكثر صعوبة لتنفيذ من ذلك هو موضح في الخطوة 3.6.3. لهذا السبب، كلما كان ذلك ممكنا، فمن الأفضل لتحضير الكرة التربة مع كمية المياه التي D <يتم تجنب 0 ملم (هذا يحدث عادة عندما تكون التربة رطبة جدا، وكذلك في التربة التماسك منخفضة).

النتائج المتحصل عليها مع اختبار الانحناء الجديد في 30 التربة في اتفاق ممتازة مع تلك التي حصلنا عليها من قبل مشغل خبرة عالية من خلال كل من موضوع القياسية طريقة المتداول 2،5 25). وتجدر الإشارة إلى أن اختبار الانحناء الجديد يعمل بشكل جيد للغاية ليس فقط في التربة متماسكة، ولكن أيضا في التربة اللدونة المنخفضة والمنخفضة جدا، والتي هي أنواع التربة الأكثر صعوبة في اختبار من قبل المشغلين المختبر. إلا في حالات معينة من التربة يونة عالية جدا مع PL القيم أكبر من 30 (مثل التربة M8، M9 وS4)، واختبار الانحناء الجديد يمكن المبالغة في تقدير النتائج PL المتعلقة باختبار الموضوع المتداول معيار أو اختبار الانحناء الأصلي. عندما تكون النتيجة PL أكبر من 30 والتربة بشكل واضح متماسك (يمكن توالت بسهولة باليد)، وسيلة جيدة لمعرفة ما إذا كنا نواجه التربة من هذا النوع هو من خلال: (1) فحص النتيجتين PL تم الحصول عليها مع المعادلة هو موضح في الخطوة 6.1، لأنه في هذه الحالات معينة الفرق بين النتيجتين PL قد تكون كبيرة جدا (حتى أكثر من4 نقاط مئوية) والذي ينتج أيضا في انحرافات كبيرة ومعامل الاختلاف (مثل تلك المشار إليها للتربة M8 في الجدول 2)، ويمكن أن تكون مؤشرا على منحدر الانحناء أشد انحدارا من م = 0.108 (انظر على سبيل المثال متر للتربة M8 في الجدول 1)، و (2) التحقق من القيم B، أنه على الرغم من حقيقة أن هذه التربة (مثل M8 وS4) هي متماسكة جدا (أنها يمكن إرجاع بسهولة) التشوهات الانحناء تميل إلى أن تكون صغيرة (على سبيل المثال، B <5 مم أو حتى ب <2 مم، وذلك لقيم B أكبر تصبح التربة لزجة ويصعب التعامل معها)، الذي ينطوي على أن هذه التربة يمكن أن تظهر القيم B في PL أقل بكثير من متوسط ​​B = 2.135 ملم (انظر ب PLob التربة M8 وM9 في الجدول 1). في هذه الحالات الخاصة (التي هي غير عادية جدا)، واستخدام متعدد نقطة الأصلية اختبار الانحناء 25 يمكن تبريره، على الرغم من جهة نظر إحصائية فإنه لن يكون إلزاميا منذ STUDENتي تي اختبار (الجدول 3) يشير إلى أن الخلافات بين الأساليب ليست كبيرة، وبالتالي، فإن اختبار الانحناء الجديد صالحا لمجموعة واسعة من التربة، حتى بالنسبة لأولئك مع مرونة عالية جدا والخصائص المميزة.

وعلى الرغم من حالات معينة فوق أشار تتعلق ببعض التربة البلاستيكية عالية، اقترح اختبار الانحناء الجديد في هذه الورقة (على أساس دراسة سابقة أجراها المؤلفان 25) دقيقة وسريعة ورخيصة وبسيطة، والتي تعطيه ميزة على التقليدي اختبار الموضوع المتداول، وكذلك على طرق بديلة أخرى لتحديد PL (مثل تلك القائمة على الاختراق مخروط 15-20). ان تنفيذ اختبار الانحناء الجديد في مختبرات الجيوتقنية والتربة تنطوي على تحسن في أداء اختبار PL، لأنه بالإضافة إلى الميزات المذكورة أعلاه، والآن معايير للحصول على وحساب ان PL تكون واضحة ومهارة أو خبرة المشغل سوف نبعد التمديد يكون عاملا حاسما لإجراء الاختبار بشكل صحيح وسيتم أيضا التقليل من تفسير شخصي من المشغل. في هذه الطريقة، والأخطاء المحتملة التي ترتكب مع أسلوب الموضوع المتداول القياسية (على سبيل المثال، تلك التي نتيجة PL أكبر من ليرة لبنانية، وهو الأمر الذي، نظريا غير ممكن) والتي تؤثر سلبا على تصنيف CASAGRANDE 13، يمكن ينبغي تجنبها. على الرغم من أن هناك حاجة لدراسة بين المختبرات، ومن المتوقع أن النتائج بين مختلف العاملين متشابهة تماما مع اختبار الانحناء الجديد، وهو الأمر الذي لا يحدث في كثير من المناسبات عندما يتم إجراء الاختبار الموضوع المتداول التقليدي، خاصة فى الأراضى اللدونة المنخفضة التي المهارة والخبرة للمشغل حاسمة في النتيجة النهائية. لهذه الأسباب، واختبار الانحناء له القدرة على أن تكون موحدة من أجل أن تصبح بديلا حقيقيا لتحل محل دقيق اختبار الموضوع المتداول في المختبرات والجيوتقنية والتربةالصورة في جميع أنحاء العالم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Shovel Any NA It is preferable a round point metal shovel so that it can penetrate easily in the soil.
Trowel Any NA It should be easy to handle both in field and laboratory, so approximately 500 g of soil should be the maximum of soil that could pick up.
Polyethylene bags Any NA The size of the bags depends on the collected soil volume. If we were interested in preserving the natural moisture, use sealing tape to close the bag.
Soil splitter PROETISA S0012 It is not mandatory, because the quartering can be performed with the shovel, but in case of using it: it must be big enough to split several kg of sample in the cases of soils with large amounts of gravel or pebbles.
Oven SELECTA 2001254 The oven must be able to maintain constant temperature and should have some sort of slot or outlet opening to facilitate the release of water vapor.
Lab trays Any NA Metal trays are preferred over plastic because the first ones tolerate the oven temperatures better than the second ones.
Mortar and pestle MECACISA V112-02 A ceramic mortar is valid.  It is recommended to use a rubber covered pestle because if the pestle was of other different materials (like metal or a ceramic), it could break the sand particles.
0.40 mm sieve (or 0.425 mm sieve) FILTRA 0,400 (or 0,425) Make sure that the sieve mesh is in perfect conditions of use (it should not be neither broken or worn).
Brush Any NA It is useful for passing the soil during the sieving.
Wash-bottle Any NA It should have an approximate capacity of one litre and it should be easy to control the amount of water that it releases.
Distilled water Any NA Distilled water can be purchased or obtained by filtering from tap water (in this last case, a filtering system is necessary).
Nonabsorbent smooth glass plate  Any NA The plate should have a minimum area of approximately 30 × 30 cm.
Metal spatula Any NA The metal blade of the spatula must be flexible. Dry it with a paper after water-cleaning to prevent rusting.
Latex gloves Any NA Latex, vinyl, nitrile or other impermeable materials are valid. They should be thin enough to sense the soil with the hands.
Cling film Any NA Normal cling film is valid.
Airtight bags Any NA Remove the air before closing them.
Thread molder Any NA It is a tool designed in this experiment (drawings with dimmensions are included in this paper).
Steel pushers Any NA It is a tool designed in this experiment (drawings with dimmensions are included in this paper).
Damp cloth Any NA A normal damph cloth is valid.
Roll of paper Any NA Normall rolls of paper used to dry hands are valid.
Caliper Any NA It must have an accuracy of at least 0.1 mm.
Paper and pen Any NA Paper and pen are used to write the results.
Containers with covers Any NA Small cylindrical glass containers are valid. If they do not have covers, watch glasses can be used as covers. Covers are useful to avoid the loss of water during the test and also to prevent the dry soil absorbs moisture from the air after oven drying.
Precision or analytical balance BOECO BPS 52 PLUS It must have an accuracy of at least 0.01 g.
Protective gloves Any NA Protective gloves are used to catch the metal trays from the oven.
Tongs Any NA Tongs are used to catch the hot containers from the oven.
Desiccator MECACISA A036-01 A normal glass desiccator with silica gel is valid to prevent the dry soil absorbs moisture from the air after oven drying.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

العلوم البيئية، العدد 112، حدود اتربرغ، والحد من البلاستيك، والاتساق التربة، والمطاوعة، والانحناء اختبار، اختبار الموضوع المتداول، تماسك التربة والطين والطمي والتربة الرملية
واختبار الانحناء لتحديد الحد البلاستيك Atterberg في التربة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Moreno-Maroto, J. M.,More

Moreno-Maroto, J. M., Alonso-Azcárate, J. A Bending Test for Determining the Atterberg Plastic Limit in Soils. J. Vis. Exp. (112), e54118, doi:10.3791/54118 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter