28 Haziran 2016
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.
Bu yeni prosedürün genel amacı, eğilme deformasyonlarını ölçerek zeminlerdeki plastik limiti belirlemektir. Geleneksel iplik yuvarlama yöntemi, laboratuvar operatörlerinin becerisinden büyük ölçüde etkilendiği için alternatif bir yaklaşım sunulmuştur. Bu yöntem, plastik limitin açık ve objektif bir kriterle elde edilmesini sağlar.
Bu nedenle elde edilen sonuçlar, toprakların botanik amaçlarla sınıflandırılması ve tanımlanması açısından oldukça güvenilirdir. Bu tekniğin temel avantajı sadece hızlı, basit ve ucuz olması değil, aynı zamanda doğru ve subjektif yorumlardan arındırılmış olmasıdır. İnce bir toprak örneği ile başlayarak, gerekirse 60 °C veya altında kurutun.
Ardından, toprağı bir havan kullanarak manuel olarak ayrıştırın. Kum tanelerinin kırılmasını önlemek için tercihen kauçuk kaplı bir eli havan kullanın. Daha sonra örneği 0,4 milimetrelik bir elekten geçirin ve elekte toplanan toprağı atın.
Şimdi, yaklaşık 20 ila 40 gram toprak alın ve emici olmayan cam bir plaka üzerinde ıslatın. Ardından, homojen bir toprak-su karışımı elde edilene kadar numuneyi metal bir spatula ile yoğurun. Lateks eldivenler giyerek, karışımı çapı üç ila beş santimetre arasında olan bir top şeklinde yuvarlayın.
Şimdi, toprak toplarının farklı nem içeriğine sahip olması için, ilkinden daha fazla veya daha az su kullanarak ikinci bir top yapın. Her iki toprak topu da elle tutulduğunda ufalanmamalı veya yapışmamalıdır. Ardından, her bir toprak topunu streç filmle sarın ve hava geçirmez bir torbaya yerleştirin.
Torbayı 24 saat boyunca hermetik koşullar altında saklayın. Temperleme süresinin ardından, lateks eldivenler giyerek toprak topağını düz bir cam plaka üzerinde yaklaşık üç milimetre kalınlığında bir disk haline getirin. Nem kaybını önlemek için diskin yüzeyini streç filmle kapalı tutun.
Ardından, bir dişli kalıp kullanarak kalınlığı tam olarak üç milimetreye indirin. Şimdi, düzleştirilmiş toprak kütlesinin pürüzlü kenarlarını bir spatula ile kesin ve en az 52 milimetre uzunluğunda ve üç milimetre genişliğinde toprak şeritler oluşturun. Sonra, kare kesit tam yuvarlak hale gelene kadar toprak şeridi dişli kalıpla yuvarlayın, böylece çapı üç milimetre olsun.
Şerit çok kuru ve ufalanacak durumdaysa veya çok yapışkan ise, daha fazla veya daha az su içeriğine sahip toprak kullanarak testi tekrarlayın. Ardından, toprak şeridini şerit şekillendiricinin ön tarafına yerleştirin ve silindirin uzunluğunu tam olarak 52 milimetre yapmak için şekillendiricinin genişliğini kullanın. Şimdi, şerit şekillendiriciyi ters çevirin ve silindirik parçayı toprak şeridinin orta kısmıyla temas ettirin.
Çelik iticileri toprak ipliğinin merkezine temas ettirin. Ardından, çelik iticileri dairesel bir yol izleyerek toprak ipliğinin uçlarına doğru dikkatlice hareket ettirin. Bu işlemi, çatlama noktasına ulaşana kadar tekrarlayın.
İlk çatlak diş uçlarından birinin yakınında oluşursa, ikinci çatlak karşı uçta görünene kadar diğer ucu bükmeye devam edin. Şimdi, diş kalıbını çıkarın ve her bir ucun merkez noktası arasındaki mesafeyi 0,1 milimetre hassasiyetle ölçmek için bir kumpas kullanın. Ardından, toprak dişini ağırlığı bilinen bir kaba yerleştirin ve nem kaybını önlemek için kabın ağzını kapatın.
Eğer eğilme deformasyonları, diş uçlarının bile temas edeceği kadar büyükse, iticileri ve diş kalıbını çıkarın ve toprak dişi çatlama noktasına kadar elle bükmeye devam edin. Ardından diş uçları arasındaki mesafeyi ölçün ve negatif bir değer kaydedin. Artan topraktan diğer ek dişleri şekillendirin, ancak uçlarını kesmeyin.
Bunları aynı kapta saklayın ve kapağını tekrar kapatın. Şimdi, ilki gibi 52 milimetre uzunluğunda ikinci bir toprak şeridi hazırlayın. Bükme işlemini ikinci toprak şeridi üzerinde tekrarlayın.
Sonuçlar benzerse, daha fazla tel bükmeyin. Eğer sonuçlar farklıysa, uygun ölçümler elde edilene kadar en az bir toprak telini daha şekillendirin ve bükün. En az beş gram tel elde edildiğinde, toprak tellerinin bulunduğu kabın ağırlığını en az 0,1 gram hassasiyetle kaydedin.
Şimdi, tüm işlemi ikinci toprak örneği için tekrarlayın. İşleme, toprağı en az 18 saat boyunca kurutmak için toprak iplikçiklerinin bulunduğu iki kabı ağzı açık şekilde 105 °C'lik bir fırına yerleştirerek başlayın. Ertesi gün, kapları bir desikatöre koyun.
Ortam sıcaklığına soğuduklarında, ağırlıklarını en az 0,1 gram hassasiyetle kaydedin. Ardından, kapları en az altı saat daha aynı fırına yerleştirin. Tekrar bir desikatörde soğutun ve ağırlıklarını ölçün.
İki ardışık ağırlık ölçümü tamamen aynı olana kadar bu işlemi tekrarlamaya devam edin; bu değer, toprağın kuru ağırlığıdır. Şimdi, her bir toprak topu için, bilinen su içeriği W ve çatlama anındaki eğilme miktarı B'yi kullanarak her topun plastik limitini hesaplayın. Ardından, toprağı karakterize etmek için ortalama değeri kullanın.
Plastik limit denklemindeki -0,108 sayısı, 24 toprak örneğinin test edildiği çoklu ters çevirme yönteminin kullanıldığı önceki bir çalışmada elde edilen bitiş eğimi ortalama değerine karşılık gelmektedir. 2,135 sayısı ise, orijinal çok noktalı testimizle uyumlu olarak, bu 24 toprak örneği için eğilme eğrisindeki plastik limite karşılık gelen ortalama eğilme değerini ifade eder. Açıklanan eğilme testiyle 30 toprak örneği üzerinden hesaplanan plastik limitler, orijinal çok noktalı eğilme testi ve standart yuvarlama testi ile karşılaştırılmıştır.
Her bir test oldukça deneyimli bir operatör tarafından gerçekleştirilmiş olup sonuçlar birbirine çok yakın çıkmıştır. Yeni eğme testi aracılığıyla elde edilen plastik limit sonuçları, orijinal eğme testi ve standart diş haddeleme testi ile yüksek korelasyon göstermiştir. Çok düşük plastikliğe sahip zeminlerde bile sonuçların çoğu mükemmel şekilde korele olmuştur.
Bu videoyu izledikten sonra, operatörün nihai sonuç üzerinde kritik bir rol oynamadığı basit bir test ile plastik limitin nasıl anında ve doğru bir şekilde elde edilebileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Uzmanlaşıldığında, bu teknik beş ila on dakika içinde tamamlanabilir. Bu nedenle, geleneksel testten daha da hızlı olabilir.
Hızlı performansının yanı sıra, bu testin basitliği, düşük maliyeti ve doğruluğu, herhangi bir laboratuvar için kolayca erişilebilir olmasını sağlamaktadır. Geliştirilmesinin ardından bu teknik; geoteknik, tarım, seramik ve toprak bilimi alanındaki araştırmacıların ve şirketlerin daha güvenilir plastik limit sonuçları elde etmesinin yolunu açmıştır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, eğilme ölçümleri aracılığıyla zeminlerdeki plastik limitin belirlenmesi için yeni bir prosedür sunmaktadır. Operatöre bağlı olan geleneksel yöntemin aksine, bu yaklaşım sonuçlar için net ve objektif bir kriter sağlamaktadır.
Toprak plastisitesinin objektif olarak nicelendirilmesi, özellikle toprak tabanlı matrislerin veya eksipiyanların değerlendirildiği biyofarma ile ilgili Ar-Ge çalışmalarında malzeme özelliklerinin standartlaştırılması açısından kritik öneme sahiptir. Atterberg plastik limit tayini için uygulanan eğilme testi, operatör subjektifliğini azaltarak fonksiyonlar arası ekipler için tekrarlanabilir ve yüksek güvenilirliğe sahip veriler sağlar. Bu yöntem, erken formülasyon ve proses geliştirme süreçlerinde sağlam malzeme seçimi ve riske göre ayarlanmış ilerlemeyi destekler.
Bu eğilme testi yöntemi, erken keşif ve preklinik formülasyon iş akışları arasında köprü kurarak materyal karakterizasyon aşamasına entegre olur.