Summary
topraklarda plastik limiti belirlemek için geleneksel standart test elle yapılır ve sonuç operatöre göre değişir. Bükme ölçümlere dayalı alternatif bir metot, bu çalışmada, gösterilmiştir. Bu plastik limit açık ve objektif bir kriter elde edilmesini sağlar.
Abstract
iplik haddeleme testi topraklarda plastik sınırı (PL) belirlemek için en sık kullanılan yöntemdir. Bu yaygın, eleştirilen, çünkü önemli ölçüde nihai sonucu etkileyebilir testi onun performansı sırasında yer almaktadır yürüten operatör, hatırı sayılır bir sübjektif yargı. Farklı alternatif yöntemler öne sürülmüştür, ancak hız, basitlik ve maliyet standart haddeleme testi ile rekabet edemez.
yazarlar tarafından daha önceki bir çalışmada, PL belirlemek için basit bir cihaz ile basit bir yöntem ( "iplik bükme testi" veya basitçe "testi bükme") sunuldu; PL izin bu yöntem en az operatör müdahalesi ile elde edilecek. Bu yazıda orijinal bükme testi bir sürümü gösterilir. Deneysel temeli orijinal bükme testi aynıdır: onlar çatlak başlayana dek çapı 3 mm ve 52 mm toprak parçacığı uzun, eğik olacak şekilde bendi hemng üretilen ve ilgili nem içeriği belirlenir. Bununla birlikte, aslında, PL, sadece bir deney alanına (ancak iki deney nokta ile elde edilebilir, bu yeni sürümü denkleminden PL hesaplanmasını sağlar, bu nedenle bu parametre almak için herhangi bir eğri veya düz bir çizgi çizmek için gerekli değildir ve ) tavsiye edilir.
bu yeni sürümü ile elde edilen PL sonuçları son derece deneyimli operatör tarafından orijinal bükme testi ve standart haddeleme testi elde edilenlere çok benzerdir. Sadece yüksek plastisiteli kohezyonlu zeminlerin özel durumlarda, sonucu daha büyük bir fark vardır. Buna rağmen, bükme testi ikincisi en zor standart iplik haddeleme yöntemi ile test etmek için vardır toprağın her türlü, yapışkan ve çok düşük plastisiteli zeminlerin, hem çok iyi çalışıyor.
Introduction
Likit Limit (LL) ve Plastik limit (PL) 1911 yılında Atterberg tarafından tanımlanan olanların en önemli iki toprak kıvam limitleri 1. LL sıvı ve plastik devletler arasındaki sınırı çizmektedir ve plastik ve yarı katı devletler arasında PL. LL Casagrande yöntemiyle 2,3 veya penetrasyon testi 4 üzerinden birkaç standartlara göre tüm dünyada elde edilir. Her iki yöntem de cihazların mekanik yapılır; böylece, az operatör müdahalesi ilgilenmektedir. PL durumunda, sözde "iş parçacığı haddeleme testi" olarak belirlenmesi 2,5 için en popüler ve standart bir yöntemdir. Bu test operatörü toprak harap olması dikkate kadar elle 3mm parçacıkları içine toprak haddeleme dayanmaktadır. operatörün beceri ve yargı testinin sonucu kritik bir rol oynamaktadır, çünkü bu nedenle yaygın olarak eleştirilmiştir. Standart haddeleme testi önemlisi çok kontrolsüz faktörlerden etkilenmektedir, bu türBasınç uygulanan, iletişim geometri, sürtünme, haddeleme hızı, örnek büyüklüğü ve toprak 6,7 türü. Test ve Malzeme American Society (ASTM) testi karşı manuel haddeleme testi karşılaştırırken ancak önemli farklar bazı topraklarda bildirilmiştir operatör girişimi 2,8, en aza indirmek için basit bir cihaz içeren ASTM D 4318 standart geliştirmiştir ASTM D4318 cihazı 9 tarafından gerçekleştirilir.
Plastisite İndeksi (PI) o (PI = LL - PL) elde edilir çünkü PL, jeoteknik amaçlı çok önemli bir parametredir; PI Casagrande 11,12 araştırmaya dayalı ASTM D 2487 10 gösterilen Plastisite Planına uygun olarak toprak, sınıflandırmak için kullanılır. PL hatalar olumsuz bu sınıflandırmayı 13 etkiler ve bu nedenle, PL tayini için yeni bir test gereklidir.
Pfefferkorn testi, koni penetrometer, kılcal reometre, tork reometre veya gerilme-şekil değiştirme testleri toprak plastisite 14 ölçmek için alternatif yöntemlerin bazı örnekler vardır, ancak bunlar PL elde etmek için yeterli değildir. Sonbahar koni testlerinin özel örneği ile, araştırmacılar çok sayıda farklı penetrometresi kullanarak PL tayini için yeni bir metodoloji 15-20 tasarımları, ancak herhangi bir gerçek anlaşma ulaşmadan tanımlamak için çalıştılar. Ayrıca, hepsi PL kayma mukavemeti 22 doğru değil LL 21, 100 katıdır olduğu varsayımına dayanmaktadır.
Barnes 23,24 PL tespiti için net bir kriter bırakmaya çabası içinde toprak silindir haddeleme koşulları benzetilmiş bir aparat geliştirdi. Bununla birlikte, bazı eksiklikleri gibi onun karmaşıklığı, test süresi ve PL 25 hesaplanması esas şüpheli aracı olarak, bu yaklaşım ile tespit edilir. Standart haddeleme testi başarısadeliği, hızlı performans ve düşük maliyetle yatıyor, hiçbir alternatif bir yöntem bu üç gereksinimleri ve yüksek doğruluk ve düşük operatör müdahalesi gibi diğer olanlar, yerine getirmediği sürece, bunu değiştirmek mümkün olacak.
Yazarlar tarafından bir önceki çalışmada, yeni bir PL yaklaşım 25 önerilmişti: Orijinal iplik bükme testi (veya basitçe eğilme deneyi) PL su içeriği ve eğilme deformasyonları arasındaki ilişkiyi temsil edildiği bir grafik elde edilecek izin verdi. Yazarlar elde edilmiş ve her toprak için çeşitli deneysel puan çizilen noktaların ilişki iki şekilde tanımlanabilir böylece herhangi bir şekilde ödün vermeden, (protokol bu noktaların Bu yazıda belirtilen aynı olduğunu almak için takip) nokta yolunun doğru tanımı: farklı eğimle eğilme eğrisi (Şekil 1A) adında bir parabolik eğri olarak ve iki kesişen düz çizgiler, sert plastik hat adındave yumuşak plastik hattı. Sert plastik hattı dik biridir ve PL y-ekseni (Şekil 1B), bu kesme noktasına karşılık gelen bir nem yüzdesi olarak hesaplandı. Bu kesim noktada üretilen eğilme plastik limit kavramı, yani. Uyarınca sıfır olduğu, PL toprak bu eşiğin (yarı katı devlet) altında deformasyonları dayanabilecek değil hangi nem içeriği ancak ayıyı yapar yukarıda onları (plastik durumu). Orijinal çalışmada, PL (bu y eksenini kesecek etmez) bükme eğri ile doğrudan elde edilememiştir rağmen, bu hat bükme eğrisi ve kesişen çizgileri çok benzer yolları takip düşünüyor, çünkü bükme çok yararlı oldu Şekil 1B gösterildiği gibi deneysel verilerden elde edilen eğri denklemi ikincisi, sadece birkaç puanla testi yürütmek için, herhangi bir sapma, öncelikle, ekstra puan elde düzeltmek için kullanıldı ve. < / P>
Orijinal büküm testi ile test edilen toprakta BW puan Şekil 1. grafiksel gösterimi. (A) puan korelasyon denklemi dahil bükme eğrisi adlı bir parabolik eğri olarak temsil edilir. (B) noktaları arasındaki ilişki, kesişen iki hatları ve eklenen diğer ekstra noktaları (esneme eğrisi denkleminden hesaplandı) ile tanımlanır. B değerleri B = 52.0-D (D mm çatlama zamanda uçları arasında ölçülen ortalama mesafe olan) olarak elde edilir ve PL sert-plastik hat kesme noktasına sahip karşılık gelen su miktarı gibi hesaplanır y-ekseni. Bu rakam Moreno-Marato & Alonso-Azcarate 25 modifiye edilmiştir.k "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Tüm sonuçlar bir çok deneyimli operatör tarafından geleneksel iplik haddeleme yöntemiyle elde olanlarla mükemmel bir uyum vardı. Ancak, özgün bükme testi standart iplik haddeleme testi daha yavaş kaldı. ayrıca test süresini tasarruf amacıyla, bir tek nokta versiyonu ileri sürüldü. O 0.108 oldu 24 test topraklarda elde edilen ortalama eğilme yamaç (m), dayanıyordu (m o çift logaritmik ölçekte temsil edilir bükme eğrisinin eğimi m Şekil 1A bükme eğri denklemi görünür) . Bu faktör dahil edildi bir denklem vasıtasıyla, sert plastik ve yumuşak plastik iki satır grafik çizildi ve böylece PL tahmin edilmiştir. Bu sonuçlar aynı zamanda son derece çok noktalı eğilme testi ve standart haddeleme testi hem korelasyon bulundu. Bu tek nokta versio rağmenkomplo gerekli çünkü n daha hızlı geleneksel testi daha olmak, PL hesaplama daha karmaşık oldu. Bu çizim gerekli değildir ve sonuç tek nokta ile elde edilebilir, böylece bu nedenle, istatistiksel kriterlere dayanarak PL hesaplanması için yeni bir denklemi deneysel protokol, orijinal büküm aynı ise, bu çalışmada geliştirilmiştir test. Bu yeni sürüm eski iplik haddeleme yöntemi değiştirmek için gerekli gereksinimlerini karşılar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Kuru toplamak ve test numunesi Elek
- alanında bir toprak örneği toplayın (bir kürek veya mala kullanın) ve polietilen torba içinde saklayın.
Not: numune hacmi toprak türüne göre değişir: genellikle yeterli olmakla birlikte, kumlu topraklarda ve bu içeren çakıl ve çakıl içinde, büyük miktarda gelen, gerekli olabilir 100 ve 1,000 g arasındaki ince topraklar (kil ve silt) 'de birkaç kg birkaç. - Bu (gerekirse bir toprak ayırıcı kullanabilirsiniz) çok hacimli ise laboratuvarda quartering ile örnek azaltın.
- bir tepsiye numune koyun ve 60 ° C 'yi geçmeyen bir sıcaklıkta toprak kurutun.
Not: fırında kurutma ve hava kurutma Hem geçerlidir. onlar testi (aslında yapışkan olmaksızın plastik limitinin üstünde su içeriği) uygun doğal nemini bulunsa bile kurutma adımı çok ince topraklarda göz ardı edilebilir. - bir havan elle toprak veriler-. Kum parçacıklarını kırmak için değil dikkatli olunyüzden bir lastik kaplı havaneli kullanmak daha iyidir.
- bir 0.40 mm (veya 0.425 mm) elekten örnek geçirin. 0.40 mm veya 0.425 mm altında sadece kesirler tutun (elek üzerinde kalan toprak fraksiyonu kaldırmak).
2. İki Islak Zemin Toplar hazırlayın
- Bir emici olmayan düz cam plaka üzerinde toprağın yaklaşık 20-40 g yıkama-şişe ile damıtılmış su ekleyin ve homojen bir toprak-su karışım elde edilene kadar bir metal spatula ile yoğurun.
- çapı yaklaşık 3 ila 5 cm toprak-su karışımı elle bir toprak top şekil (lateks eldiven giymek tercih edilir).
- Tekrarlayın 2.1 ve farklı su içeriği ile bir top elde etmek için aynı toprak örneği için 2.2 adımları.
- Bu farklı su içeriği almak için adım 2.1 toprağa daha fazla veya daha az su ekleyin, ya da sadece adım bu adımda belirtilen daha 2.2 daha büyük bir toprak topu şekil (çapı 6-7 cm örneğin bir) almak bir kısım oBu f ve elle hafifçe kurulayın veya farklı nem içeriğinin bir toprak topu almak için bu su ekleyin.
2.1 2.3 adımları İlişkin gevşek topraklar (özellikle killi topraklar) olarak, eklenen su miktarı toprak elinde yapışmadan rulo edilebileceği bir tutarlılık sağlamak gerekir: unutmayın. Bu Tartışma daha durulmuştur.
- Bu farklı su içeriği almak için adım 2.1 toprağa daha fazla veya daha az su ekleyin, ya da sadece adım bu adımda belirtilen daha 2.2 daha büyük bir toprak topu şekil (çapı 6-7 cm örneğin bir) almak bir kısım oBu f ve elle hafifçe kurulayın veya farklı nem içeriğinin bir toprak topu almak için bu su ekleyin.
- streç film ile her toprak topu sarın ve hermetik koşullarda 24 saat boyunca hava geçirmez bir torba içinde koydu.
Bükme Testi Carry Out 3.
- Boş kap tartılır ve en azından 0.01 g hassasiyetle ağırlığı kaydedin.
- tavlama süresinden sonra, toprak topları birini almak ve kalınlığı 3 mm'den biraz daha yüksektir kadar (nem kaybını önlemek için kullanım lateks eldiven) emici olmayan düz cam plaka üzerinde elle düzleştirin. Bu noktada, bir kalınlık elde etmek için, iplik yoğuran (Şekil 2A, B, C) ile düzleştirme doldurunTam 3 mm.
Not: iplik kalıpçı toprak parçacığı ve cam plaka (Şekil 2A) şekillendiren kısmı arasında tam 3 mm'lik bir boşluk olduğuna şekilde tasarlanmıştır.
Şekil 2. Çizimler ve iplik kalıpçı ve çelik tacir mm boyutları (A) Yandan görünüm, (B) üstten görünüm, ve (C) iplik kalıpçı alt görünümü.; (D) önden görünüm ve çelik tacir (E) üstten görünümü. Bu rakam Moreno-Marato & Alonso-Azcarate 25 modifiye edilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
- (Bir spatula ile düzleştirilmiş toprak kütlesinin tırtıklı kenarları kesilmişcut) düz olmalıdır.
- bir spatula en az 52 mm uzunluğunda bir toprak şeridi ve yaklaşık 3 × 3 mm kare kesitli kesin.
- çapı tam olarak 3 mm ve uzun 52 mm silindirik toprak parçacığı şekillendirin.
- Rulo ve iplik kalıpçı ile 3 × 3 mm kesit toprak şeridi yuvarlak: yani şimdi 3 mm olmalıdır, toprak parçacığı başlangıçta kare kesitli yuvarlak hale geldiği kesin anına kadar elle arda ileri ve geri iplik molder taşımak çapı.
- İlk toprak şeridi çok dikkatli elle kesit kare yuvarlak, başında, iplik kalıpçı (örneğin, düşük kohezyonlu zeminlerde, hatta PL yakın su içeriğinin plastik topraklarda) ile rulo zorsa (kullanım eldiven) . çap toprak parçacığı bir tam 3mm elde edilene kadar adım 3.5.1 açıklandığı gibi hemen sonra, iplik kalıpçı toprak parçacığı yuvarlayın.
- Toprak iplik ve iplik mol ön tarafını yerleştirinBirbirine yakın der. şablon olarak diş yoğuran genişliğini kullanarak ve uzunluğu tam olarak 52 mm kadar bir kir silindiri elde etmek için bir metal spatula ile zemin ipliğinin uçları kesilmiş.
Not: Şekil 2 B, C gösterildiği gibi iplik kalıpçı genişliğinde 52 mm.
- Rulo ve iplik kalıpçı ile 3 × 3 mm kesit toprak şeridi yuvarlak: yani şimdi 3 mm olmalıdır, toprak parçacığı başlangıçta kare kesitli yuvarlak hale geldiği kesin anına kadar elle arda ileri ve geri iplik molder taşımak çapı.
- (Şekil 3) çatlama noktasına kadar toprak parçacığı bükün.
- Şimdi o silindirik parça ve cihaz arka tarafından desteklenen bu nedenle, baş aşağı iplik molder çevirin. 52 mm uzunluğunda toprak parçacığı × çapı 3 mm orta kesiminde ile temas halinde iplik kalıpçı silindirik parçası koyun.
- Toprak ipliği iki çelik iticiler arasında (mobil destek noktaları olarak bu ürünü) ve silindirik parça yer alır, böylece, toprak parçacığı (Şekil 3A) merkezi ile teması içindeki çelik iticiler (Şekil 2D, E) yerleştirin iplik molder (bu sabit destek noktası olarak çalışır).
- Yaklaşık dairesel bir yolda dikkatli bir şekilde toprağın parçacığı (Şekil 3B) uçları merkezden çelik iticiler taşıyın. (Şekil 3C) çatlama noktasına kadar bu hareketi tekrarlayın; Bu noktada, büküm durdurma.
- Çatlak diş uçlarında birine yakın toprak parçacığı (Şekil 3B), yani merkez üçte dışında görünürse, başka bir çatlak (Şekil 3B, E) görünene kadar diğer ucu etrafında eğilme tutun. Bu şekilde, iki çatlaklar toprak parçacığı boyunca elde edilir.
- Hemen ardından, iplik molder kaldırmak ve bir cetvel ile iplik uçları (D) arasındaki mesafeyi ölçmek ve 0.1 mm hassasiyetle kaydedebilirsiniz. Uçları (Şekil 3C, E) orta kısmından bu ölçümü al.
- Ağırlığı daha önce kaydedilmiş (adım 3.1) kabın içine toprak parçacığı koyun ve nem kaybını önlemek için kapağı.
- def eğilme durumundaormations bile iplik uçları, yani temas girmesi o kadar büyük, D = 0 mm (Şekil 3F), tacir ve iplik molder kaldırmak ve Şekil 3G şematik olarak gösterildiği gibi çatlama noktasına kadar elle toprak parçacığı bükün. Şekil 3H gösterildiği gibi iplik uçları arasındaki mesafeyi ölçün ve bir eksi işareti ile kaydedin. Son olarak, adım 3.6.4.1 tekrarlayın.
Şekil 3. bükme ve ipuçları mesafe ölçüm teknikleri detaylı olarak şematik çizimi. Çelik tacir (A) İlk pozisyon, toprak parçacığı ve cam plaka üzerinde iplik kalıpçı silindirik bir parçası. (B) ait dikkatli bir şekild gerçekleştirilir uçları merkezden yaklaşık dairesel bir yol vasıtasıyla alışıldık bir bükme tekniğiLly (oklar yolunu bakınız). Onun orta kesiminde kırık olan bir iş parçacığı (C) Olağan ucu mesafe ölçüm tekniği. Merkezi üçüncü ve bükme tekniğini dışarı kırık olan (D) Toprak iplik diğer ucu (yani oklarla gösterilen) etrafında takip edilecek. (E), merkezi üçte dışarı kırık bir iplik Olağan ucu mesafe ölçüm tekniği. İpuçları temas ve bir kapalı halka oluşturabilir formül (F) toprak parçacığı. Toprak parçacığı bu son durum için kapalı bir halka ve (H) uç mesafe ölçüm tekniği dışında bükebilmemiz olduğunda (G) Bükme tekniği yapılacak. Bu rakam Moreno-Marato & Alonso-Azcarate 25 modifiye edilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
- diğer toprak thre şekilAynı reklamlar adım 3.4, 3.5.1, 3.5.1.1 göre toprak kütlesi basık. onların ipuçlarını kesmeyin. Son olarak, kabın içine koymak ve (adım 3.6.4.1) örtün.
Not: Bu iş parçacığı rolü doğru nem içeriğini belirlemek için yeterli malzeme elde etmek basitçe. temas yüzeyleri (cam plaka ve iplik şekillendirici) bir iş parçacığı şekillendirmek sonra kirli olsaydı, nemli bir bezle temizleyin ve hızlı bir kağıt parçası ile kurulayın. - Tekrarlayın en az bir toprak parçacığı için 3.6.4.2 ile 3.4 adımları. Aşama 3.7'de elde edilenlere göre belirli bir sırayla değişen bu konuları şekil. ucu mesafesi (D) İkinci ölçüm aynı veya ilk toprak parçacığı elde edilene oldukça benzer ise, daha fazla iş parçacığı bükmeyin. Değilse, şekil ve dirsek en az bir başka toprak parçacığı.
Not: Dönem "Belli bir münavebe" o, bükülmüş ipler birbiri ardına şeklinde olmadığını, yani onlar gerektiğini tavsiye edilir anlamına gelirBütün toprak kütlesinin temsili ölçümleri elde etmek için basık toprak kütlesinin aynı alandan alınmamalıdır. Böylece kesme ve bükülmüş (adım 3.7) edilmeyen toprak parçacıklarının bazı bükülmüş olanlar arasında şeklinde olmalıdır. düzleştirilmiş toprak kütlesinin homojen olmayan bir nem dağılımı (muhtemel olduğu) varsa, bu şekilde düzeltilmiş olacaktır. - en az 0.01 g hassasiyetle toprak parçacığı kabı tartılır. Şekil ve toprak parçacığı ağırlığı az 5 gr ise bu ağırlık aşılana kadar, adım 3.4, 3.5.1, 3.5.1.1 göre daha fazla iş parçacığı eklemek (5 arasında bir ağırlık ve 7 g uygundur).
- Dier toprak topu (adım 2.3 şekillenen top) için 3.9 ile 3.1 arasındaki adımları.
- Toprağın plastisite (sadece bir toprak top test olacağını böylece) farklı su içeriği ile iki topları düzgün testi yürütmek için çok düşükse çok düşük plastisiteli zeminlerin durumunda, adım 3.10 atlayabilirsiniz.
- Adım 3.10.1 uygulandığı takdirde (18 saat içinde en az 105 ° ± 5 ° C'de bir fırın içinde, ilgili toprak parçacığı ile (test edilen iki zemin topları tekabül eden) iki kabı yerleştirin toprak ile tek bir konteyner vardır kurutmak). Bu sürenin sonunda, bir kurutucuda kuru toprak ile kaplar bırakın ve serin olduğunda, en az 0.01 g hassasiyetle ağırlıklarını kaydeder.
- 6 saat en az 105 ° ± 5 ° C'de fırına tekrar kuru toprak ile kaplar yerleştirin. Sonra onları serin ve adım 4.1 belirtildiği gibi yine kendi ağırlıklarını kaydetmek için izin verir. Bu ağırlık esas adımda 4.1 elde aynı ise ağırlık, yani sabit ise, toprak nedenle adım 5.2 nem içeriğini (W) hesaplamak için bu verileri kullanmak, tamamen kurudur.
- Ağırlık farklı ise, ağırlık kadar adım 4.2 kadar birçok kez gerektiği gibi tekrarlayınızkuru toprak kabın sabittir.
5. hesaplayın Bükme Kırma (B) ve Nem İçeriği (W)
- aşağıdaki gibi mm (B) çatlama eğilmesi hesaplayın:
B = 52.0-D
burada 52.0 zemin ipliğinin uzunluğu mm cinsinden ifade eder ve D mm çatlama zamanda uçları arasında ölçülen ortalama mesafe olan:
D = (D 1 + D 2 ... + D n) / n
n, en az 2 olduğu (adım 3.8) - aşağıda yüzde olarak nem muhtevasının (W) hesaplayın:
W = (M1-M2) / (M2-M3) × 100
nerede:
M1, ıslak toprak ile kabın ağırlığı (adım 3.9 bakınız)
M2 kuru toprak kabın ağırlığı (adım 4.2)
M3 kabın ağırlığı (adım 3.1)
6. hesaplayın Plastik Limiti (PL)
- aşağıdaki gibi ilk toprak topun plastik sınırını hesaplayın:
PL 1W = x (B / 2.135) -0,108
-0,108 Bu 24 zeminlerin bükme eğrisi (Tablo 1 ortalama büküm eğimi (m) karşılık gelir ve buna burada 2.135 PL orijinal bükme deneyine göre 24 toprakta elde edilir eğilme eğrisi üzerinde ortalama B değinmektedir Şekil 4). - İkinci toprak topu adımı 6.1 tekrarlayın ve PL 2 edinin.
- PL 1 ve PL 2 ortalaması olarak PL hesaplayın
PL = (PL 1 + PL 2) / 2
Not: İkiden fazla deney noktaları elde edilmiş olsaydı, PL, yani aynı zamanda PL = (PL 1 + PL 2 ... + PL n) / n PL sonuçların ortalamasıdır. - sadece bir deney noktası kazanılmışsa Omit Adım 6.2 ve 6.3, bu nedenle bu durumda, (adım 3.10.1 bakınız)
PL = PL 1
Not: arı vardır adım 6 ile hesaplanan bu çalışmada PL içinde olduğunu vurgulamak önemlidirn sırasıyla PL ob ve PL st adlı edilmiştir orijinal bükme testi ve standart iplik haddeleme testi ile elde edilen PL sonuçlarından ayırt etmek için PL nb adını verdi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Protokolün adım 6.1 gösterilen PL denklem yazarları 25 (Tablo 1) bir önceki çalışmada test 24 toprakların bir istatistiksel çalışma ile elde edildi. Hedef (orijinal (Şekil 1A görünür bükülme eğri denklemi terimi m), en olası bükülme eğim ve PL orijinal bükme deneyine göre elde edilir eğilme eğrisi üzerindeki B ortalama değerini bilmek oldu ) testi fazla 3 deney puanla yapılmış ve Şekil 1 'de gösterildiği gibi, grafikler, PL elde etmek için ihtiyaç duyulmaktadır. PL tekabül eden B değeri bükülme eğri denklemi (Şekil 1A) çıkarsanan ertesi denklem ile hesaplandı:
B PLob = 10 ((PL ob log -) z log / m)
ob testi 25 bükme orijinal çok noktası ile elde edilen PL olduğu; B PLob PL OB nem içeriğine tekabül eden eğilme eğrisi çatlama bükülme değeridir; z bükme eğrisi denklemi sabittir (Şekil 1A bakınız) (Şekil 1A) ve m eğilme eğimi. Şekil 4, Tablo 1 'de ve daha ayrıntılı şematik bir biçimde gösterildiği üzere, ortalama m 0.032 standart sapma, ortalama oda PLob ile 0.108 olan 0.901 standart sapma ile 2.135 mm. PL yeni bir bükülme yöntemi için hesaplandı ile bu protokolde 6.1 gösterilen denklem, bu nedenle her bir örnek için nihai PL her deney noktası (aşama 6.3'te Not) bu sonuçların ortalama.
| Yaniil | PL ob (orijinal çok noktalı bükme testi) | z | m | B 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 |
| Ortalama | 0.108 | 2.135 | ||
| Std. Dev. | 0.032 | 0.901 |
denklem PL belirlemek için hangi Tablo 1. Veri kaynağı elde edilir M24 M1, bu istatistiksel çalışmada kullanılan 24 toprak örneği vardır.; PL ob testi 25 büküm orijinal çok-noktalı elde PL sonucudur; z ve m sabiti ve sırasıyla 25 orijinal eğilme testi ile elde edilen eğilme eğrisi denklemi eğilme eğim ve B PLob PL ob nem içeriğine karşılık gelen eğilme eğrisi çatlama bükme değeridir. Ortalama ve standart sapma m (Std. Dev.) Ve B PLob gösterilir.
PL bükülme eğrisinin meydana geldiği (B) çatlama ortalama bükme Şekil 4. şematik grafiktir. PL y-ekseni ile, sert plastik hattı kesim noktasından elde edilir veBu PL değeri onun eğrisinde (B) çatlama bükme gelen bilmek için eğilme eğrisi çizilir. Bu nedenle, B = 2.135 0.108 o 24 topraklarda bükme eğrinin eğimini eğilme ortalama = 24 toprak ve m elde edilen ortalama B değeri ifade eder. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Yeni bükme Bu çalışmada önerilen testin (PL nb) ve orijinal eğilme testi (PL ob) ve bir çok deneyimli operatör (PL st) tarafından standart haddeleme testine karşılık gelenler ile elde edilen PL sonuçları Tablo 2'de gösterilmiştir. Apart önceki araştırmalarda (M24 topraklar M1) 25 diğer 6 farklı topraklar (S6 topraklar S1) okudu 24 topraklardan bağımsız topraklar, yani birlikte yöntemin uygulanabilirliğini denetlemek amacıyla test edildi Tablo 2'de gösterilen değerleri yöntemin iyi tekrarlanabilirlik göstergesidir, yani, her bir deney noktasında elde edilen PL sonuçlar yeni bir bükülme yöntemi ile birbirine çok benzer; Aslında, M8 dışındaki tüm topraklar için sonuçları dispersiyonu düşük olarak kabul edilebilir en az 10 olan bir CV değerine sahiptir. Şekil 5'e göre, yeni bükülme testi ile elde edilen PL sonuçlar son derece orijinal eğilme testi (R2 = 0,9648) ve standart iplik haddeleme testi (= 0,9531 R2) ile ilişkilidir ve çoğu sonuçları çok yakın dağıtılır 1: hatta çok düşük plas sonuçlar çok benzer olduğunu gösterir 1 satır,ticity topraklar (bir operatör tarafından test en zor).
Şekil 5. grafiksel gösterimi ve diğer PL yöntemlerine karşı yeni bir bükülme testi ile elde edilen PL sonuçları R2. (A) 24 topraklarda özgün eğilme testi 25 karşı yeni bir bükülme testi ile elde PL sonuçların gösterimi. 30 topraklarda standart iplik haddeleme testinde karşı yeni bir bükülme testi ile elde PL sonuçları (B) Temsil. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
İki eğme testleri karşılaştırıldığında sadece toprak M8 (Şekil 5A) daha PL fark ob olduğunutopraklar M8, M9 ve S4 yeni bir bükülme testi geleneksel iplik haddeleme testi (Şekil 5B, Tablo 2) ile karşılaştırıldığında daha PL varyasyonlar gösterirler üç olanlar ise görev yaptı. çünkü yüksek sahip olmasına rağmen, bir yandan, M8 alışılmadık toprak önceki yazarların çalışmasında rapor edilmiştir: Bu örneklerde yeni bir bükülme testi, belirli özelliklere sahip iki toprak özellikle M8 ve S4 sonuçları fazla göstermektedir LL ve PI, kendi bileşimin neden olabilir bükme için zayıf bir direnç sergileyen 25 (lekeci kil ile birleştirilir kalsit bir hayli), ve diğer taraftan da, S4 çok nadir toprak olan bir sepiolit olan PL ve PI hangi çok yüksek değerler 26 normaldir. Topraklar M8, M9 ve S4 (30'dan büyük) ortak yüksek PL değerleri var. Bu durum yeni bir bükülme testi standart iplik haddeleme testi veya ilgili olarak PL sonucu olduğundan fazla düşündürmektedirsonuçların oldukça benzer ya da diğer testler ile elde edilen daha biraz daha düşük olduğu gibi M12, M13 ve S1 olarak diğer yüksek plastik topraklarda, olmaz olsa bile bazı çok yüksek PL topraklarda orijinal bükme testi.
Tablo 2. PL sonuçları yeni bükülme testi ve diğer testler ile karşılaştırılması elde etti. Toprağa, konumu ve genel bir açıklama adı belirtilmiştir ilk üç sütun olarak. Sütun "Deneysel noktalar" (Bu noktaların orijinal bükme testinde 25 elde aynıdır çünkü 3 puan kullanılır fazla M24 topraklar M1) PL belirlemek için kullanılan noktalarının sayısını gösterir. PL, LL ve PI (PI = LL-PL)Plastik Limit, Likit Limit 3'e bakın ve Plastisite İndeksi sırasıyla sonuçları ve indisler ob, st, nb başvurmak için "orijinal bükme testi 25", "standart iplik haddeleme testi 2,5" ve sırasıyla "yeni bir bükülme testi" (bu son biri, bu çalışmanın amacı). Standart sapma ve yeni bükülme testi ile elde edilen PL sonuçlarının varyasyon katsayısı sırasıyla "Std. Dev. PL nb" ve "CV (%) PL nb" olarak belirtilmiştir. Yeni bir bükülme testi ile elde PL sonuçları ve diğer iki yöntem arasındaki fark da dahildir, ve Casagrande sınıfı 10 (kalın olarak bu semboller burada sınıflandırma farklıdır) almaktadır. NA = Uygulanabilir değil. Bu tablonun daha büyük, birleşik versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Tablo 3, onaylanmış nerede olduğunu kontrol ettikten sonra, yüksek plastisiteli topraklar (topraklar M8, M9, M12, M13, S1 ve S4) ve düşük hem de orta plastisite topraklar (toprakların geri kalanı) normalde Shapiro-Wilk testine göre dağıtılır (p-Değerler 0.05, alfa düzeyi daha yüksek olan), bir Student T testi yeni bükülme yöntemine arasında anlamlı bir fark olduğunu gösterir sonuçları ve diğer özgün eğilme testi ve geleneksel iplik haddeleme testi hem elde olanlar (elde edilen p-Değerler 0.05 alfa-seviyesinden daha da büyüktür). Hem Plastisite İndeksi (PI) ve her PI değerine karşılık gelen Casagrande sınıflandırması 10 da sunulmuştur böylece Tablo 2'de Casagrande yöntemiyle 3 ile elde edilen LL sonuçları da gösterilir. Sadece üç topraklar (M8, M15 ve S4) yeni bir bükülme testi kullanıldığında sınıflandırma değişiklikleri, ancak PLM15 sonuç, diğer iki yöntem ile ilgili oldukça benzer. M8 ve S4 durumlarında, CH MH ve CH / MH sırasıyla MH, yani., M8 ve S4 (eğer yüksek plastisiteli killer olarak kabul edilir yüksek plastisiteli silt olarak kabul edilmektedir yeni bükülme testi ile sınıflandırma değişiklikleri diğer PL sonuçları bibliyografya 25,26 ile uyumlu olabilir), hangi dikkate alındığında, bu yüzden de geçerli gibi görünüyor.
| Değişken | p-Değeri |
| Yüksek plastisiteli zeminlerin PL ob için Shapiro-Wilk testi | 0.700 |
| Yüksek plastisiteli zeminlerin PL st için Shapiro-Wilk testi | 0.753 |
| Yüksek plastisiteli zeminlerin PL nb için Shapiro-Wilk testi | 0.703 |
PL için Shapiro-Wilk testi | 0,708 | |
| Düşük ve orta plastisiteli zeminlerin PL st için Shapiro-Wilk testi | 0.563 |
| Düşük ve orta plastisiteli zeminlerin PL nb için Shapiro-Wilk testi | 0.252 |
| Yüksek plastisiteli topraklar için Student t ikili testi: PL ob vs PL nb | 0.345 |
| Yüksek plastisiteli topraklar için Student t ikili testi: PL st vs PL nb | 0.237 |
| Düşük ve orta plastisiteli topraklar için Student t ikili testi: PL ob vs PL nb | 0.861 |
| Düşük ve orta plastisiteli topraklar için Student t ikili testi: PL st vs PL nb | 0.065 |
Tablo 3. İstatistiksel çalışma yeni bir bükülme testi ve 0.05 alfa düzeyinde diğer iki yöntem ile elde PL sonuçları arasında anlamlı bir fark olup olmadığını kontrol etmek için. Indisler, st, bakın ob nb için "orijinal bükme testi 25" , "standart iplik haddeleme testi 2,5" ve sırasıyla "yeni bir bükülme testi". topraklar çok heterojen olarak, iki farklı popülasyonlar ayrılır: ve orta ve düşük plastisiteli topraklar (toprakların geri kalanı) (örnekleri M8, M9, M12, M13, S1 ve S4 olan) yüksek plastik topraklar. Bir Shapiro-Wilk testi p-değerleri sonuçların her türü için gösterilmiştir. Shapiro-Wilk istatistiksel test sonuçları normal bu durumda (a Student T testi gerçekleştirmek için gerekli bir koşuldur ki, dağıtılmış olduğunu bilmek gerekir, Shapiro-Wilk testi yazılım SP kullanılarak yapıldıSS İstatistik). cesur bir Student T testi ile elde p-Değerler sonuçları hangi yeni bükülme testi ile elde edilen PL sonuçları orijinal eğilme testi ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır ve önemli farklılıklar varsa kontrol etmek için testi haddeleme iplik vardır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kıvam plastik limit 1 yaygın jeoteknik amacıyla 10,11,12 için kullanılan esas olarak, toprak çok önemli bir parametredir. O iddia edilen PL elde etmek testi ve sonuç olarak yeni yaklaşımlar yürütüyor operatörün beceri ve yargı son derece bağımlı olduğundan PL tayini için standart iplik haddeleme testi yaygın olarak eleştirilmiştir 6,7,9,13,15- 20, 23-25. Ancak basitlik, düşük maliyetli ve standart PL testinin hızlı performans operatörünün öznellik sonbahar koni tarafından yürütülen olduğu gibi, alternatif yöntemlerin çoğunda azalır olmasına rağmen, bugüne kadar önerilen başarısız alternatifler üzerinde bir avantaj vermek 15-20.
Bu çalışmada, (iplik test test bükme veya sadece eğilme) sunulan yöntem deformasyonları eğilme ölçümüne dayalı, bu yüzden operatör öznel yargılar 25 minimize edilir. sadece bir deney noktası (iki veri noktaları daha doğru olması için tavsiye edilir) bir denklem vasıtasıyla PL hesaplanması için gerekli olduğu için bu, çok hızlı bir yöntemdir ve sadece çok basit bir cihaz için gerekli olduğundan, bu, aynı zamanda ucuz testi yürütmek.
protokolü ile ilgili olarak, dikkate alınması gereken bir kritik adım vardır: adım 1.3, kuruma süresi bu tip ve hacim toprak ve nem içeriğine bağlıdır, çünkü önceden tespit edilmiş olamaz, ve böylece toprak kurutulmalıdır o ayrıştırılmış ve düzgün elenebilir kadar ayrıştırma sırasında harç yapışabilir toprak ıslak çünkü eğer, (ki birkaç gün, birkaç saat sürebilir) ve agrega adımlarla 1.4 ve 1.5 aşağıdaki elek üzerinde muhafaza edilebilir . Toprak sadece parmakları ile dokunarak kuru ise her durumda, laboratuvar operatörü algılayabilir. kohezyonlu zeminlerde için adımlar 2.1 2.3, ilgili (mainlY killer) topların en az bir nem içeriği PL yakın olduğuna işaret etmektedir Belirli sertliğe gösterir önerilir. düşük veya çok düşük uyum topraklarda (özellikle çamurlar ve kumlu topraklarda), toprak topu tutarlılık yumuşak olmalı, ancak su fazlalığı olmadan (bu yumuşak tutarlılık düşük plastisiteli toprak parçacığı çok genellikle topraklar, çünkü gereklidir durumunda zor toprak tutarlılık) sert hale geldiği su içeriğine şekil. Adımlar ilave su miktarı toprak tipine bağlı olarak değişir vurgulamak önemlidir, bu nedenle toprak düzgün testi gerçekleştirmek için uygun kıvama sahip operatör, kendi takdirine bağlı olarak yargılamak gerekir toprak parçacıkları nedeniyle toprak adım 3.5.1.1 takip bile, (yapışkan olabilir) (o çökmeye olabilir) çok kuru ya da çok ıslak ise şekil zordur. adımda 2.4 tavlama süresi veya kısa (yüksek plastisiteli kil örneğin) uzatılabilirlendirilecek (düşük plastisiteli topraklarda), ama PL testi uygulanması ve sonuçları bu faktör etkilenebilir, çünkü 24 saat süre iyi bir seçenek kriterleri birleştirmek için (topraklar genellikle bu sefer uzar daha plastisite gösterir). adım 3.2 ile ilgili olarak, basık toprak kütlesinin yüzeyi özellikle hızlı su kaybedebilir kumlu topraklarda buharlaşma ile su kaybını en aza indirmek amacıyla streç film ile kaplı kalır tavsiye edilir, böylece toprak kütlesi kapsamında değilse , ilk olarak, saat camı, örneğin (hemen kaplanmalıdır toprak parçacığı bir kir parçacığı şeklinde ve kap içine konur hemen sonra, bu nedenle 3. adımda sonunda elde edilen daha büyük bir nem içeriği mevcut olabilir haddelenmiş ) 3. adımda sırasında () adım 3.6.4.1 bakın.
Testin sınırlamalardan biri eğilme hareketi manuel olarak gerçekleştirilebilir olmasıdır; Bunu (iplik molder ve çelik pu yapmak için herhangi bir cihaz olmadığındanshers basit) destek noktaları olarak kullanılır. Bu şekilde, Şekil 3B (sıklıkta kohezyonlu zeminlerde olur toprak zar zor eğilir PL, yakın olmadıkça toprak parçacığı, bir kerede tüm bükük olmamalı) 'de gösterildiği gibi eğilme hareketi pürüzsüz ve ilerici olmalıdır hareket birden fazla tekrarlanmalıdır. bükme tekniği yeterli değilse, (bu ikincisi olması gerektiği önce toprak parçacığı çatlak olabilir, hatta çatlaklar iplik merkezi üçte dışarı görünebilir çünkü bu nedenle, adım 3.6.3 testin sonucuna ilişkin kritik öneme sahiptir toprak yumuşak bir kıvama sahip olduğunda durum genellikle, özellikle kumlu topraklarda ve çamurların) 'de oluşur. Bu eksiklikler, tüm ölçümler oldukça benzer olup olmadığını kontrol etmek için, iki veya daha fazla dişin (aşama 3,8) bükülmesiyle, bir yandan çözüldü, ve diğer taraftan da, çatlama aşamasının 3.6.3.1 belirtildiği gibi iplik bükülerek edilir iplik uçları yakın oluşur. bükme sonra, inci olduğunu vurgulamak önemlidire iplik uçları uç mesafe ölçümü (adım 3.6.4) sırasında hareket edebilir. 1) Ancak, çelik tacir bazen ölçümü engel olabilir böyle bir şekilde yerleştirilir ölçüm (sırasında çelik iticiler çıkarmayın) ya da 2) cam plaka karşı biraz iplik ipuçları basın: bunu önlemek için iki seçenek vardır ve parmakları ile düzgün uç mesafesini ölçmek için çelik iticiler kaldırın. Adım 3.6.4.2 Bu adım gösterir bükme tekniği ile ilgili adım 3.6.3 açıklandığı daha uygulamak daha zordur. Bu nedenle, her zaman mümkün, (toprak çok ıslak ve aynı zamanda düşük kohezyon topraklarda olduğunda bu genellikle oluşur) d <0 mm olmasından kaçınılması ile su arasında bir miktarda toprak topu hazırlanması için tercih edilir.
30 topraklarda yeni bir bükülme testi ile elde edilen sonuçlar standart iplik haddeleme yöntemi 2,5 hem aracılığıyla bir çok deneyim operatörü tarafından elde edilen mükemmel bir uyum içindedir 25 almak için gerekli olan). Yeni bükme testi kaynaşmış topraklarda, aynı zamanda laboratuvar operatörleri tarafından testin en zor toprak tipleri düşük ve çok düşük plastisiteli topraklarda, değil sadece çok iyi çalıştığını işaret edilmelidir. Sadece PL ile çok yüksek plastisiteli zeminlerin özel durumlarda değerleri (örneğin topraklarda M8, M9 ve S4 gibi) 30'dan büyük, standart iplik haddeleme testi veya orijinal bükme testi ile ilgili PL sonuçlarını abartma olabilir yeni bir bükülme testi. PL sonucu 30 daha büyüktür ve toprak, (elle kolayca rulo olabilir) açıkça biz bu tip bir toprak ile karşı karşıya olup olmadığını öğrenmek için iyi bir yoldur kaynaşmış olduğunda gereğidir: (1) iki PL sonuçları kontrol daha fazlasının (bu özel durumda, iki PL sonuçları arasındaki fark çok büyük olabilir, çünkü aşama 6.1'de gösterilen denklem eldeAyrıca Tablo 2'de toprak M8 için belirtilen olduğu gibi (büyük standart sapma ve varyasyon katsayıları ile sonuçlanır) ve m = 0.108 (Tablo toprak M8 için örnek m görmek daha bir çok dik eğilme eğimin göstergesi olabilir 4 puanlık) 1) ve (2) bu tür M8 ve S4) halinde, bu kirler ((kolayca rulo olabilir) eğilme şekil küçük olma eğilimi çok uyumlu olduğunu, çünkü rağmen, b değerleri kontrol (örneğin, B <5 bu topraklar PL ortalama B daha düşük B değerleri gösterirler ki içeren mm veya hatta B <2 mm daha büyük B değerleri için çok toprak işlemek için yapışkan ve zor olur), = 2,135 mm (B toprakların PLob M8 bkz ve M9 Tablo 1'de). Görüş istatistiksel açıdan bu Studen beri zorunlu olmaz, ancak bu özel durumlarda (ki çok sıradışı olan) ise, testi 25 bükme orijinal çok noktaya kullanımı, haklı olabilirt T testi (Tablo 3) yöntemleri arasındaki farklılıklar anlamlı değildir ve bu nedenle, yeni bir bükülme testi bile çok yüksek plastisite ve özel niteliklere sahip olanlar için, toprakların geniş bir yelpazede için geçerli olacağını belirtir.
Bazı yüksek plastik topraklara ilişkin olarak önerilenden yukarıda özel durumlarda rağmen, yeni bir bükülme testi (yazarlar 25 önceki bir çalışmaya dayanarak) bu çalışmada önerilen üzerinde bir avantaj vermek olan, doğru, hızlı, ucuz ve basit geleneksel iplik haddeleme testi ve ayrıca (koni Penetrometre 15-20 dayalı olanlar gibi) PL tayini için diğer alternatif yöntemler üzerinde. Yukarıda belirtilen özelliklere ek olarak, şimdi kriterleri, operatörün beceri ya da deneyim elde etmek ve PL açık olacağını hesaplamak için jeoteknik ve toprak laboratuarlarında yeni bir bükülme testi uygulanması, PL testi performansında bir iyileşme yer alacağı would not düzgün testi yapılması ve operatörden sübjektif yorumlanması da minimize olacaktır için belirleyici bir faktör olabilir. Bu şekilde, potansiyel (teorik olarak mümkün değildir, örneğin, bunlar içinde PL sonucu LL daha büyük, bir şey), standart iplik haddeleme yöntemi ile işlenen hatalar ve olabilir, olumsuz Casagrande sınıflandırma 13 etkileyen önlenebilir. Bir laboratuvarlar arası bir çalışma gerekli olsa da, farklı operatörler arasında sonuçlar geleneksel iplik haddeleme testi yapılır iken pek çok kez, özellikle düşük plastisiteli topraklarda, olmaz yeni bir bükülme testi, bir şey ile oldukça benzer olması beklenmektedir olduğu beceri ve operatörün tecrübesi nihai sonucu belirleyicidir. Bu nedenlerden dolayı, bükme testi jeoteknik ve toprak Laboratuvar ve de yanlış iplik haddeleme testi yerine gerçek bir alternatif olabilmek için standardize edilmesi potansiyeline sahiptirdünyada s.
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. |
References
- Atterberg, A. Über die physikalische Bodenuntersuchung und über die Plastizität der Tone. Internationale Mitteilungen für Bodenkunde. 1, 10-43 (1911).
- ASTM Standard ASTM D 4318. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. , ASTM International. (2005).
- UNE 103-103-94. Determinaciòn del lìmite lìquido de un suelo por el método del aparato de Casagrande. , AENOR Norma española. (1994).
- BS 1377-2. Methods of test for soils for civil engineering purposes-Part 2: Classification tests. , British Standards. (1990).
- UNE 103-104-93. Determinaciòn del lìmite plástico de un suelo. , AENOR Norma. (1993).
- Whyte, I. L. Soil plasticity and strength: a new approach using extrusion. Ground Eng. 15 (1), 16-24 (1982).
- 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).
- 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).
- 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).
- ASTM Standard ASTM D 248. Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System). , ASTM International. (2000).
- Casagrande, A. Research on the Atterberg limits of soils. Public Roads. 13 (8), 121-136 (1932).
- Casagrande, A. Classification and Identification of Soils. Transactions, ASCE. 113, 901-991 (1948).
- 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).
- Andrade, F. A., Al-Qureshi, H. A., Hotza, D. Measuring the plasticity of clays: A review. Appl. Clay Sci. 51, 1-7 (2011).
- Harison, J. A. Using the BS cone penetrometer for the determination of the plastic limits of soils. Géotechnique. 38 (3), 433-438 (1988).
- Feng, T. W. Fall-cone penetration and water content relationship of clays. Géotechnique. 50 (2), 181-187 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Haigh, S. K., Vardanega, P. J., Bolton, M. D. The plastic limit of clays. Géotechnique. 63 (6), 435-440 (2013).
- Barnes, G. E. An apparatus for the plastic limit and workability of soils. P. I. Civil Eng. - Geotec. 162 (3), 175-185 (2009).
- Barnes, G. E. An apparatus for the determination of the workability and plastic limit of clays. Appl. Clay Sci. 80-81, 281-290 (2013).
- 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).
- Bain, J. A. A plasticity chart as an aid to the identification and assessment of industrial clays. Clay Miner. 9 (1), 1-17 (1971).
