آزمایش تک محوری
آزمایش تک محوری یکی از تست های متداول در آزمایشگاه مکانیک خاک است که با عناوین دیگری نظیر آزمایش فشاری ساده و آزمایش محصور نشده نیز شناخته می شود.
در این نوشتار در ابتدا مفاهیم پایه ای این آزمایش تشریح، سپس نحوه انجام آزمایش بیان می گردد.
فیلم کامل آزمایش تک محوری با زیر نویس فارسی را نیز در ادامه خواهید دید.
مفهوم مقاومت برشی خاک چسبنده
خروجی اصلی آزمایش فشاری ساده، Cu یا مقاومت برشی خاک در حالت محدود نشده است.
حال توضیح می دهیم که مقاومت برشی خاک در حالت های زهکشی شده و نشده چه مفهومی دارد.
مقاومت خاک های چسبنده از دو بخش تشکیل شده است.
مقاومت اصطکاکی و مقاومت چسبندگی.
نوع اصطکاکی، تابعی از نیروهای وزنی است و بستگی به قفل و بست ذرات دارد.
این مقاومت بیشتر در خاک های دانه ای قابل توجه است.
مقاومت چسبندگی ناشی از نیروهای سطحی است.
نیروهای سطحی بر روی ذرات خاک، تاکنون به صورت کامل شناخته نشده است.
این مقدار از چسبندگی، همواره مقدار ثابتی نیست و تابعی از بار اعمالی به خاک است.
لذا در یک خاک ثابت، هر چقدر به عمق خاک می رویم، مقدار چسبندگی بیشتر می شود.
در حالتی که هیچگونه بار جانبی به خاک وارد نشود، چسبندگی به عنوان مقاومت برشی در خاک در نظر گرفته می شود که اساس کار دستگاه تک محوری است.
قسمتی از نیرویی که به خاک اعمال می شود توسط اسکلت خاک تحمل می شود و بخش دیگر توسط آب موجود در خاک.
لذا مقاومت برشی در خاک های رسی در دو حالت زیر بررسی می شود:
مقاومت برشی زهکشی شده
در این حالت فرصت کافی جهت خارج شدن آب از داخل نمونه وجود دارد.
فشار آب حفره ای صفر است و تمام نیرو توسط اسکلت خاک تحمل می شود.
در این حالت مقاومت برشی خاک نسبت به حالت زهکشی نشده بالاتر است.
خاک رس زیر پی ساختمان که تحت بار تدریجی در طول سالیان متمادی قرار گرفته است مثالی از این نوع خاک است.
مقاومت برشی زهکشی نشده
در این شرایط بارگذاری به سرعت انجام شده و فرصتی جهت فرار آب از داخل نمونه خاک وجود ندارد.
لذا فشار آب حفره ای مقداری بیش از صفر است. بخشی از نیروی اعمال شده توسط آب و بخش دیگر توسط اسکلت خاک تحمل می شود.
از آنجایی که مقاومت برشی آب از خاک کمتر است، مقاومت برشی خاک زهکشی نشده از مقاومت برشی خاک زهکشی شده کمتر است.
مثالی از این نوع خاک، افت سریع آب مخزن در یک سد خاکی می باشد.
در اکثر مواقع در طبیعت نمی توان خاکی را یافت که به طور کامل زهکشی شده و یا زهکشی نشده باشد.
در حقیقت تمام خاک ها در حالتی بینابین حالت زهکشی شده و زهکشی نشده قرار دارند.
ویژگی های آزمایش تک محوری
آزمایش تک محوری بر اساس استاندارد ASTM D 2166 انجام می شود.
هدف از انجام این آزمایش، به دست آوردن پارامترهای مقاومت برشی در خاک های چسبنده به صورت تقریبی است.
برای مقادیر دقیق تر مقاومت برشی می توان از آزمایش برش مستقیم و یا آزمایش سه محوری استفاده کرد.
علی رغم تقریبی بودن نتایج این آزمایش، می توان آنرا ساده ترین و سریع ترین تست آزمایشگاهی جهت تعیین مقاومت برشی دانست.
آزمایش تک محوری را می توان حالت خاصی از آزمایش سه محوری UU دانست که در آن تنش محصور کننده صفر است.
محاسن آزمایش فشاری ساده
- این آزمایش صرفا در خاک های رسی دارای چسبندگی کاربرد دارد.
چرا که خاک های دانه ای را نمی توان به شکل یک استوانه بدون تنش همه جانبه درآورد. - آزمایش فشاری ساده ساده ترین و سریع ترین روش دست یابی به پارامترهای مقاومت برشی خاک های چسبنده است.
- آزمایش تک محوری برای تعیین مقاومت برشی در جای خاک به کار می رود
- از جمله محاسن آزمایش فشاری ساده نسبت به آزمایش برش مستقیم آن است که تنش و کرنش در نمونه به صورت یکنواخت اعمال می شود.
سطح شکست ضعیف ترین سطح بر روی خاک است.
معایب آزمایش فشاری ساده
آزمایش فشاری ساده با وجود محاسنی که دارد، به دلایل زیر نتایجش گاهی غیر قابل اعتماد است.
- اثر تنش جانبی از روی خاک برداشته شده است.
در طبیعت همچین موردی کمتر پیش می آید. - برخی از شرایط خاک مثل درجه اشباع، فشار آب حفره ای و اثرات تغییر درجه اشباع در روی نمونه خاک در نظر گرفته نمی شود.
- در ابتدا و انتهای نمونه خاک تنش های اضافه ای به خاک اعمال می شود که اثرات ناشناخته ای بر روی خاک دارد.
خطای اول و دوم با تبدیل آزمایش تک محوری به آزمایش فشاری محصور شده و یا آزمایش سه محوری برطرف کرد.
اما خطای سوم نیاز به تحقیق و پژوهش بیشتری دارد.
راه دیگر بر طرف کردن این خطاها، رعایت طول به عرض مناسب در نمونه خاک است.
فیلم آزمایش تک محوری
در این فیلم، مراحل انجام آزمایش تک محوری به طور کامل نمایش داده شده است.
این ویدئو دوبله شده به زبان فارسی است.
این فیلم توسط کارشناسان آزمایشگاه مکانیک خاک “تست خاک” ترجمه شده و منحصرا در همین وبسایت به صورت کاملا رایگان ارائه می شود.
وسایل آزمایش فشاری ساده
تجهیزات تست آزمایشگاهی تک محوری به دو دسته کلی ابزارهای عمومی و ابزارهای اختصاصی تقسیم بندی می شود.
وسایل اختصاصی آزمایش تک محوری
- دستگاه آزمایش فشاری ساده
- ابزار تمیز کردن نمونه
- استوانه جهت نمونه گیری و در پوش
این تجهیزات را می توانید به صورت دست دوم در سایت نیازمندیهای آزمایش خاک خریداری نمایید.
وسایل عمومی آزمایش تک محوری
- سطحی صاف جهت مالش نمونه
- ترازوهایی با حساسیت یک صدم و یک هزارم گرم
- آون
- خشک کننده یا دسیکاتور
- کرونومتر
- نقاله
- ماله
- ظروف جهت تبخیر
- سلفون
روش تهیه نمونه خاک
برای تهیه نمونه خاک باید دقت شود که حتی المقدور شرایط نمونه، همچون شرایط واقعی خاک در طبیعت باشد.
بدین ترتیب که سعی شود که درصد رطوبت، میزان تراکم و… نمونه خاک با شرایط واقعی یکسان باشد.
در تهیه نمونه باید به دست خوردگی یا دست نخوردگی نمونه توجه کرد.
مثلا اگر بخواهیم خاک رس زیر پی را تست کنیم باید نمونه دست نخورده بگیریم.
اما اگر خواهان تست خاک بر روی ترانشه یا خاکریز باشیم بهتر است از نمونه خاک دست خورده استفاده کنیم.
در این بخش روش تهیه نمونه خاک در دو حالت دست خورده و دست نخورده به تفکیک بیان می شود.
روش تهیه نمونه دست نخورده
- اولین نکته در تهیه نمونه دست نخورده توجه به ابعاد آن است.
حداقل قطر نمونه ۳٫۳ سانتی متر است. حداکثر قطر بزرگترین دانه نمونه، ۰٫۱ قطر نمونه باشد.
نسبت طول به قطر نمونه باید بین ۲ تا ۳ باشد. - با استفاده از دستگاه بیرون آورنده نمونه، نمونه را به آرامی خارج نمایید تا در اثر فشردگی ، نمونه دچار دست خوردگی نشود.
جهت کاهش اثرات دست خوردگی می توان نمونه گیر را از وسط شکافت. - از نمونه درآورده شده سه قطعه برش داده می شود و جهت تعیین درصد رطوبت به محیط دیگری انتقال داده می شود.
شایان ذکر است که محیط باید به نوعی مرطوب باشد که هیچگونه تغییر رطوبتی در خاک ایجاد نشود.
گاهی می توان جهت حفظ رطوبت از موم و یا گریس یا لایه های پلاستر استفاده کرد.
روش تهیه نمونه بازسازی شده
برای تهیه نمونه دست خورده به دو شیوه می توان عمل کرد:
- در روش اول نمونه خاک در یک نایلون محبوس می گردد و کاملا ورز داده می شود تا خاک به طور کامل مخلوط شده و همگن شود.
در این حالت باید دقت شود که درصد رطوبت خاک با درصد رطوبت خاک واقعی یکسان باشد. - در روش دوم خاک در داخل ظرفی ریخته شده و می کوبند.
ابتدا و انتهای نمونه را می تراشند تا کاملا صاف بشود.
بخش مرکزی می تواند نماینده خاک دست خورده محل باشد.
روش انجام آزمایش تک محوری
همانند تمامی آزمایش های مقاومت برشی مثل آزمایش برش مستقیم و آزمایش سه محوری ، این تست آزمایشگاهی هم به دو شیوه کنترل تنش و کنترل کرنش صورت می گیرد.
به دلیل سهولت انجام کار در روش کنترل کرنش، مراحل انجام آزمایش فشاری ساده به روش کنترل کرنش تشریح می شود:
- نمونه خاک را در محل مخصوص خود در دستگاه تک محوری قرار دهید به طوری که بار اعمالی در مرکز نمونه وارد شود.
- گیج های افقی و عمودی که برای اندازه گیری بار و تغییر مکان است را صفر کنید.
- بارگذاری را با نرخ کرنش ۰٫۵ تا ۲ در صد در دقیقه اعمال کنید.
- قرائت های بارگذاری را در کرنش های ۰ و ۰٫۱ و ۰٫۲ و ۰٫۵ و ۱ و ۲ و ۳ و ۴ و ۵ و ۶ و ۸ و ۱۰ و ۱۲ و ۱۴ و ۱۶ و ۱۸ و ۲۰ درصد اندازه گیری و ثبت نمایید.
- بارگذاری بر روی خاک را تا جایی ادامه دهید تا بر روی نمونه ترک ظاهر شده و یا منحنی تنش کرنش خاک به صورت افقی درآید.
- نمونه گسیخته شده را در اتاق مرطوبی انتقال داده و زاویه ترک خوردگی را نسبت به افق ثبت نمایید.
بخشی از نمونه را جدا کرده و برای انجام آزمایش درصد رطوبت انتخاب نمایید. - پس از ترسیم نمودار تنش کرنش مطابق شکل زیر، مقدار q را به دست آورید.
- همانطور که در فرمول زیر می بینید، مقدار چسبندگی از تقسیم کردن مقدار q بر ۲ به دست می آید.
فرمول مقاومت برشی زهکشی نشده در آزمایش تک محوری
Cu خاک های مختلف چند است؟
برای اینکه مطمئن شوید آزمایش مقاومت فشاری محصور نشده خود را به درستی انجام دادید، می توانید از جدول زیر استفاده کنید.
در این جدول مقاومت فشاری محصور نشده در انواع خاک های رسی بیان شده است.
اگر بنا به هر علت آزمایش تک محوری انجام نداده اید، می توانید از جدول زیر استفاده کنید.
اگر هم آزمایش را انجام داده اید، می توانید از جدول زیر برای کنترل نتایج تست خود بهره ببرید.
| میزان سفتی رس | مقاومت فشاری محصور نشده |
| سخت | بیش از ۳۸۳ |
| خیلی سفت | ۱۹۲ تا ۳۸۳ |
| سفت | ۹۶ تا ۱۹۲ |
| متوسط | ۴۸ تا ۹۶ |
| نرم | ۲۴ تا ۴۸ |
| خیلی نرم | ۰ تا ۲۴ |
در جدول بالا واحد مقاومت فشاری کیلونیوتن بر متر مربع است.
مقاومت برشی یا Cu نیز نصف مقاومت برشی محصور نشده است.
پس با این روش خیلی راحت می شود مقادیر Cu را تخمین زد.
منبع جدول بالا کتاب مکانیک خاک پیشرفته داس است.
گزارش کار آزمایش تک محوری مکانیک خاک
آزمایش تک محوری یکی از تست هایی است که در درس آزمایشگاه خاک در دوره لیسانس عمران تدریس می شود.
پس از تدریس این آزمایش و انجام عملی آن، دانشجویان موظفند گزارش کار آنرا تحویل استاد دهند.
در لینک زیر یک نمونه گزارش کار برای تست تک محوری برای شما تهیه کرده ایم.
می توانید آنرا مشاهده و از آن الگوبرداری نمایید.
آموزش خصوصی کار با دستگاه فشاری ساده
جهت شرکت در دوره عملی کار با دستگاه های آزمایشگاه مکانیک خاک از حمله دستگاه تک محوری می توانید در دوره آموزش آزمایش های مکانیک خاک مراجعه نمایید.
در خصوص آزمایش تک محوری سوالی دارید؟
در صورتی که پس از خواندن مطالب بالا سوالی در ذهنتان پیش آمد و یا در مورد آزمایش فشاری ساده سوالی دارید، در بخش دیدگاه ها، زیر همین پست سوالتان را مطرح فرمایید.
کارشناسان ما کمتر از چند دقیقه پاسخ شما را خواهند داد.
سلام احتراما بنده چند تا سؤال در کامنت‌های آزمایش های مختلف مربوط به خاک پرسیدم اما متأسفانه پاسخگو نبودید ممنون میشم لطف کنید جواب بدید.
سلام. بعد از مطرح کردن سوالات، اندکی صبر کنید تا سوالاتی که می پرسید به دست کارشناس مربوطه رسیده و پاسخ داده شود.
سلام چرا پارامترهای خروجی آزمایش تک محوری، زهکشی نشده؟
سلام. علت این است که بارگذاری روی خاک به سرعت انجام می شود. لذا نمونه فرصت زهکشی نخواهد داشت.
با سلام و خسته نباشید
لطفا بفرمایید تغییرات رطوبت چه تاثیری روی مقاومت برشی زهکشی نشده در این آزمایش میگذارد؟ یعنی رسی که درجه اشباع بالایی دارد اگر در دمای محیط خشک شود مقاومت زهکشی آن بیشتر میشود یا کمتر؟
سلام. با افزایش درصد رطوبت خاک رس، آن خاک نرم تر شده و مقاومت برشی آن کاهش می یابد. پس اگر خاک رس اشباعی در دمای محیط خشک شود، مقاومت آن بیشتر می شود. در این خصوص تحقیقات مفصلی توسط هنکل در سال ۱۹۶۰ صورت گرفته است. لدا می توانید به مقاله D.J.Henkel 1960 مراجعه نمایید.
سلام وقت بخیر
از نتایج تک محوری به چه صورت برای تعیین ظرفیت باربری خاک استفاده میکنیم .
و اینکه در نرم افزار های محاسبه ظرفیت باربری اگر بخوایم از نتایج تک محوری استفاده کنیم باید زاویه را صفر در نظر بگیریم؟
سلام.
در صورتی که خاک زیر پی صرفا چسبنده بوده و در شرایط زهکشی نشده بارگذاری شود، می توان اثبات کرد که ظرفیت باربری آن، از رابطه ۲*pi*cu به دست می آید. (دو برابر مقاومت برشی زهکشی نشده ضربدر عدد پی)
Cu هم که از آزمایش تک محوری به دست می آید.
سلام. معمولا آزمایش تک محوری تا چه عمقی انجام میشه؟ مثلا برای نمونه از عمق ۲۲ متری انجام بشه کار درستیه؟
آزمایش تک محوری بر روی نمونه های خاک از هر عمقی قابل انجام است.
سلام
خسته نباشید
ببخشید چسبندگی ترانشه را چگونه میتوانیم اندازه بگیریم؟
سلام. چسبندگی را می توانید با استفاده از آزمایش برش مستقیم محاسبه کنید.
سلام وقت بخیر. قطر قالبی مورد استفاده ۳٫۳ هستش ولی نمونه وقتی خراج میشه تقریبا ۳٫۲cm هستش. از اونجا ک فرمودید ۳٫۳ حداقله میخواستم ببینم ۱ میل خیلی تاثیر داره تو نتایج؟میتونم از همین قالب استفاده کنم؟طول قالب ۶٫۷ هستش.
سلام. سوال شما مثل اینه که بپرسید این اتوبان سرعت مجازش ۱۲۰ کیلومتر در ساعته، نمیشه من با سرعت ۱۲۱ کیلومتر در ساعت رانندگی کنم؟ تخلف از آیین نامه و استاندارد، خلافه دیگه. حالا اینکه این کارو انجام میدید یا نه بستگی به وجدان کاری و دقت نظر شما دارد.
سلام سوالم درمورد ضریب رینگ هستش.دستگاه من بارگذاری دستی هستش.برگه کالیبراسینوی که هستش ضریب رینگ ۳٫۳kg/div داده میخواستم ببینم ضریب رینگ مگ نباید کمتر از ۱ باشه. یا این محاسباتش فرق داره؟
سلام. خیر لزوما ضریب رینگ کمتر از یک نیست و گاهی هم می تواند بیشتر از یک باشد.
سلام وقتتون بخیر
من برای پایان نامه میخوام نمونه درست کنم سوالم اینه برای نمونه درست کردن باید به چه صورت نمونه رو متراکم کنم.یعنی مبنا چی باشه که همه نمونه هام یک تراکم داشته باشن. چون دستگاه ندارم برای نمونه درست کردن و تراکم کردن.ممنون میشم توضیح بدید. با ازمایش تراکم رطوبت بهینه خاکمو بدست اوردم.الان موقع نمونه درست کردنم باید ۳ لایه با ضربه تراکم بدم؟
سلام. والا این سوال را باید از استاد راهنمای خود بپرسید. در برخی پروژه ها برای واقعی شدن، در یک پروژه واقعی آزمایش دانسیته در محل انجام می دهند، و چگالی و تراکم اون محل رو معیار کار قرار می دهند. در برخی پروژه ها هم آزمایش تراکم خاک انجام می دهند و چگالی خشک حداکثر رو معیار خودشون قرار می دهند. برخی پروژه ها هم به دلیل مقایسه رفتار خاک، چگالی خود را دقیقا مساوی چگالی خاک در مقاله یا پایان ناه دیگران قرار می دهند. شما باید ببینید استاد راهنماتون نظرش چیه در این مورد.
معمولا در آزمایشگاه، قالب نمونه گیر تک محوری در چه ابعادی باید موجود باشه؟ (با در نظر گرفتن این موضوع که نسبت ارتفاع به قطر بین ۲ تا ۳ میباشد)ممنون
سلام. سایز مشخص و ثابتی برای قالب نمونه گیر وجود ندارد. به زبان ساده هر قالبی که بتواند نمونه ای با شرایط زیر تهیه کند، برای آزمایش تک محوری مناسب است:
۱- قطر نمونه حداقل ۳۳ میلی متر باشد.
۲- قطر بزرگترین دانه خاک، از ۰٫۱ قطر نمونه کوچکتر باشد.
۳- نسبت طول به قطر نمونه بین ۲ تا ۲٫۵ باشد.
ممنون
خواه میکنم
سلام دکتر
وقت بخیر
من نمونه استوانه ای آزمایش تک محوری را با وزن مخصوص های مختلف ساختم. به من گفتن در نمودار، محور افقی یا کرنش باید بین ۳۰ تا ۴۰ درصد بدست بیاد. آیا این جمله درسته؟
سلام. سوال خود را واضح بپرسید تا بتوانم شما را راهنمایی کنم.
در کدام نمودار؟
درصد یه مفهوم نسبی است. ۳۰ تا ۴۰ درصد چی؟
سلام ،برای نمونه بازسازی شده ی تک محوری ، باید از خاک رد شده ی چ‌الکی استفاده کنیم ؟
و نیاز ب کوبیدن در سه لایه و هر لایه ۲۵ضربه نداریم ؟
سلام. کاربرد این آزمایش محدود به خاک های رسی می باشد. پس باید حداقل ۵۰ درصد عبوری از الک ۲۰۰ داشته باشد. باید دقت شود که آزمایش تک محوری عمدتا برای خاک های دست نخورده تعریف می شود. اما اگر قصد دارید با نمونه بازسازی شده آزمایش انجام دهید، باید روش تراکم شما جوری باشد که بتوانید عینا شرایط خاک طبیعی را به دست آورید. سه لایه کوبیدن و ۲۵ ضربه که فرمودید مربوط به آزمایش تراکم است و ارتباطی به تست تک محوری ندارد.
سلام
ببخشین طبق آیین نامه های موجود جهت آزمایش مقاومت فشاری تک محور شاتکریت باید بصورت اشباع باشه یا نه
سلام. شاتکریت مربوط به آزمایشگاه بتن است و ما آزمایشگاه خاک هستیم. بهتر است سوال خودتان را از آزمایشگاه های بتن بپرسید.
سلام وقت بخیر
خاکی که دارم رسی و به صورت کلوخه هست برای آماده کردن نیازی هست از الکی عبور بدهم؟ اگر نیاز از چه الکی خالک رو عبور بدهم؟
ممنون
سلام. اگر کلوخه ها بزرگ هستند، نیازی به عبور دادن از الک ها نیست. همان کلوخه بزرگ را از اطراف بتراشید تا به شکل نمونه استاندارد آزمایش تک محوری در بیاید.
سلام، علت اینکه میفرمایید نسبت طول به قطر حداقل بزرگتر مساوی ۲ باید باشه. دقیقاً چیه؟ مریوط به کدوم مباحث میشه؟
سلام. علت این است که نسبت طول به قطر نمونه باید به حدی باشد که صفحات برش ۴۵ درجه از بالا و پایین نمونه یکدیگر را قطع نکنند. همچنین طول نمونه نباید آنقدر زیاد باشد که نمونه از خود رفتار ستونی نشان دهد و کمانش کند. لذا آیین نامه توصیه می کند که نسبت طول به قطر نمونه بین ۲ تا ۲٫۵ باشد.
ببخشید این نکات رو از یه مرجع معتبر معرفی میکنید که بصورت کامل بخونم.
کتاب آزمایشگاه مکانیک خاک نوشته لیلا افتخاریان و همکاران
سلام
در صورت انجام آزمایش تک محوره با جک های دستی، چون مساحت سطح مقطع جک با سطح نمونه تفاوت داره آیا عدد نشان داده شده باید اصلاحیه ای انجام بشه یا نه
در صورت نیاز به اصلاحیه چطوری هستش؟
سلام. خیر نیاز به اصلاح ندارد. سطح مقطع اونقدری صلب هست که کوچکی یا بزرگی اون تاثیری در نیروی وارد شده به نمونه خاک نداشته باشد.
سلام وقت بخیر.
من میخواستم این آزمایش رو برای تعیین مقاومت سحطی خاک انجام بدم، سوالم این هست که حتما باید برای اندازه گیری مقاومت فشاری تک محوره از قالب های مخصوص استوانه و مستطیلی استفاده کرد؟ اخع برای من نمیشه که اونجوری قالب زنی کرد یه توده به هم پیوسته تشکیل میشه که اونو زیر دستگاه قرار میدی و مقاومت رو میسنجیم، ولی با ریختن و ساخت نمونه در قالب مطلب مورد نظر ادا نمیشود
سلام. همیشه نیاز به قالب گیری نیست. قالب گیری برای مواقعی است که قصد دارید نمونه بازسازی شده درست کنید. اگر تکه خاک بزرگی دارید می توانید آزمایش را به صورت دست نخورده انجام دهید. اما اینطور صحیح نیست که کل خاک را یکجا داخل دستگاه قرار دهید. لازم است با استفاده از اره مویی و سایر ابزارهای برش، خاک را به شکل استوانه با اندازه های استاندارد تبدیل نمایید، سپس بر روی آن آزمایش انجام دهید.
با سلام و وقت بخیر. میخواستم ببینم آزمایش biaxial رو میشه برای ماسه بادی استفاده کرد؟
سلام. در عمل نمیشه. چون این آزمایش فشاری محدود نشده است و از اطراف هیچ محصور کننده ای برای خاک وجود ندارد. لذا خاک ماسه بادی استوار نخواهد ماند و قبل انجام آزمایش فروخواهد ریخت.
سلام ، وقتی نمونه رو زیر دستگاه تک محوری گذاشتیم و دستگاه رو روشن کردیم ، دستگاه میاد به نمونه بار اعمال میکنه و تا جایی بار اعمال میکنه که نمونه گسیخته نشده باشه ، اگه نمونه گسیخته بشه ،اندیکاتور نیرو ثابت میمونه یا کاهش پیدا میکنه ؟! اون یکی دیگه اندیکاتور چی ؟!
لطفا وظیفه هر دو تا گِیج ها رو هم بگید
باتشکر از شما
سلام. دستگاه تک محوری دو اندیکاتور یا گیج دارد:
۱- گیجی که پایین تر است و جابجایی قائم را نشان می دهد. همواره افزایشی است و تحت کنترل کاربر است (کنترل کرنش). پس هیچوقت کاهش نمی یابد و ثابت هم نمی شود.
۲- گیجی که معمولا بالاتر است و نیرو را نشان می دهد. بسته به رفتار نمونه ممکن است این گیج از یه جایی به بعد روند کاهشی بگیرد، ثابت بماند و یا حتی افزایش یابد. (خاک ها در هنگام برش سه رفتار مختلف از خود نشان می دهند: نرم شونده- سخت شونده – پلاستیک کامل )
با سلام و عرض ادب خدمت دکتر لامی عزیز
دکتر بنده دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش ژئوتکنیک هستم که برای پایان نامه خود بهسازی خاک با مواد طبیعی و سیمان رو انتخاب کردم و حالا می خواهم در آزمایش UCS نتیجه عمل آوری سیمان در ۹۰ رو برسی کنم ولی برای نگداری نمونه ها در ۹۰ روز به مشکل برخوردم آیا برای این کار باید نمونه هارو در فضاب مرطوب قرار بدم یا این که روش خاصی دارد اگر امکان راهنمتیی باشد ممنون شما می شوم با تشکر
سلام. لطفا بفرمایید به چه مشکلی برخوردید؟
سلام دکتر من آزمایش ذوب یخ میخوام انجام بدم بر روی خاکی که با سیمان بهسازی کردم که به این صورت هستش که اول سیمان اضافه می کنم و در زمان های عمل آوری با درصد های سیمان مختلف میخوام که تست UCS بزنم خوب حالا ۱/۳ نمونه هام دارای زمان عمل آوری ۹۰ روز هستند حتی اگر با نایلون هم پلمپ بکنم بار در این ۳ ماه نمونه ها آب خودشون رو از دست میدن حالا این نظریه بهم پیشنهاد شده که یک گلخانه کوچیک بسازم که کف گلخونه استخر آب باشه و این نمونه ها در روی طبقه هایی که باید بسازم قرار بگیرند با فاصله از آب و روزانه اب اسپری کنم آیا این روش جوابگو هست؟
یا روش ساده تری هم هست؟
عمدتا برای ثابت نگه داشتن دمای محیط از اتاق های کنترل دما و رطوبت استفاده می شود. شیوه کار هم به این صورته که یه اتاقی رو کامل ایزوله کنید و داخلش کولر گازی نصب کنید که بتونه دمای محیط رو به صورت دلخواه شما تغییر بده.
درود بر شما
سلام وقت بخیر میخواستم بدونم نتیجه آزمایش با افزودن ۵ گرم و ۱۰ گرم گازویل چه تغییری میکنه؟ مقاومت بالاتر میرود یا پایین تر میاید
و نوع ارتباطش به چه صورت هست هرچی ناخالصی بیشتر بشه مقاومت چه تغییری میکنه
سلام. افزودن گازوئیل یا هرگونه افزودنی دیگر به خاک، اثرات متفاوتی در خاک های مختلف ایجاد می کند و از خاکی به خاک دیگر متفاوت است. لذا بدون انجام آزمایش نمی توان اظهار نظر قطعی کرد.
سلام ببخشید بازه تغییرات برای مقاومت فشاری تک محوری خاک توی آزمایش چه محدوده ای میتونه باشه؟و اینکه اگه یه نوع خاک‌اگه ۴ تا نمونه بگیریم و اینوازمایش رو روشون انجام بدیم دایر مور اونا چه فرقی با هم میکنن؟
سلام.
پاسخ سوال اول: محدوده مقاومت فشاری برای آزمایش تک محوری، برای انواع مختلف خاک ها متفاوت است. نمی توان محدوده خاصی برای همه خاک ها در نظر گرفت.
پاسخ سوال دوم: اگر این چهار نوع خاک یکسان باشد، دایره مور آنها تقریبا هم شکل خواهد بود.
سلام خسته نباشید
مقاومت برشی زهکشی نشده برای انواع رس ها معمولا در چه بازه ای هست؟
سلام. وقتی صحبت از انواع رس ها می کنید، تعداد بی نهایتی خاک را شامل می شود که امکان انجام آزمایش روی تمام آنها وجود ندارد. لذا امکان آن نیست که بازه مشخص و دقیقی از مقاومت برشی زهکشی نشده آنها ارایه کرد. اما مقالاتی وجود دارد که چند خاک را بررسی کرده و مقاومت برشی آن را معرفی کرده اند. می توانید از آن مقالات استفاده کنید.
سلام،برای آزمایش تک محوری نمونه الزاما باید استوانه ای باشد یا مکعبی هم میتونه باشد؟
سلام. مقطع نمونه ها باید الزاما دایره ای شکل باشد. مقاطع دیگر باعث می شود در گوشه ها تمرکز تنش ایجاد شود.
سلام وقتتون بخیر
من میخوام داخل نمونه آزمایشم از یه سری الیاف استفاده کنم که طول بزگترین الیافش ۲۴ میلی متر هست.وجود این الیاف تاثیری توی قطر نمونه میذاره؟
سلام. تاثیری در قطر نمونه شما نخواهد داشت. اما در مقاومت نهایی نمونه ای که ساخته اید تاثیرگذار خواهد بود.
اخه شما در متن بالا قسمت تهیه نمونه نوشتید که حداکثر قطر بزرگترین دانه نمونه، باید ۰٫۱ قطر نمونه باشد. پس الان چطور این الیاف توی قطر نمونه تاثیر نمیذاره؟
و اینکه حداکثر قطر نمونه در آزمایش تک محوری چقدر میتونه باشه؟
حداکثر قطر سنگدانه در شرایط عادی و نرمال باید ۰٫۱ قطر نمونه باشه. اضافه کردن الیاف، افزودنی، مواد نفتی و … ارتباطی به این موضوع نداره و ما با حفظ مابقی شرایط اونها رو به خاک اضافه می کنیم تا بتونیم اثرات حضور این افزودنی هارو چک کنیم.
سلام.عذرخواهی میکنم،برای این صحبتتون که میفرمایید طول الیاف تاثیری در قطر نمونه نمیذاره ،مبنای علمی هم دارید؟مقاله ای ؟چیزی،یا صرفا تجربی هست؟اخه مثلا وقتی طول الیاف پنج سانتی متر هست که نمیشه از یه نمونه با قطر سه سانتی متر استفاده کرد.پس احتمالا قطر نمونه باید یه رابطه ای با طول الیاف داشته باشه.
ممنون میشم راهنماییم کنید.
سلام. خیر علمی نیست و من صرفا نظر شخصی خودم را به شما گفتم. ضمنا دقت داشته باشید، الیاف حتما نباید عمود بر طول بزرگ نمونه قرار بگیرند. ممکن است مورب و یا حتی در راستای طول بزرگتر نمونه باشند.
سلام
با آزمایش تک محوری پارامتر مقاومت فشاری بدست آمده است، چطور مقاومت برشی و چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی را محاسبه نمایم؟
سلام. خروجی این آزمایش صرفا Cu است. برای به دست آوردن این مقدار، مقاومت فشاری به دست آمده که معمولا با q نشان میدهیم را تقسیم بر دو می کنیم تا مقدار مقاومت برشی زهکشی نشده Cu به دست آید. برای به دست آوردن پارامترهای مقاومت برشی دیگر مثل چسبندگی و زاویه اصکاک داخلی، باید آزمایش برش مستقیم را انجام دهید.
سلام دو تا سوال:
۱. نتیجه آزمایش تک محوری (Cu)، همان چسبندگی خاک نیست؟
۲. اگر این موضوع درسته آیا امکانش هست که با جایگذاری C در فرمول، پارامترهای مربوط به ازمایش برش مستقیم (فی) را به دست آورد؟ (جهت کنترل نتیجه آزمایش).
با تشکر فراوان
سلام. مقداری چسبندگی آزمایش تک محوری همان چسبندگی آزمایش برش مستقیم نیست و با هم فرق دارند. در خصوص سوال دومتان من رابطه یا فرمولی ندیدم که بتوان این دو را به یکدیگر مرتبط کرد. اما ممکن است در ژورنال ها یا مقالات بگردید، فرمولی پیدا کنید، که البته بعید است و برای تمامی خاک ها عمومیت ندارد.
سپاس از شما.
آیا منظور اینه که مقدار چسبندگی به دست آمده از این دو آزمایش صرفا به خاطر ماهیت و نوع آزمایشها مقدار یکسانی نخواهد بود وگرنه مفهوم (چسبندگی بین ذرات) یکیه؟ درست متوجه شدم آیا؟
بله درست متوجه شده اید.
سلام
عرض ادب وخسته نباشید
بنده میخواهم این آزمایش (تک محوری)را روی ماسه بادی انجام دهم آیا این ممکنه ؟
و اینکه بنده هیچگونه شناخای با این آزمایش ندارم میشه خواهش کنم ازتون اگر فیلم آموزشی دارید برای بنده ارسال کنید.
واصلا نمیتونم نمونه درست کنم که کارم را شروع کنم
سلام. یک فیلم کامل از آزمایش تک محوری در متن بالا قرار دادیم. آنرا با دقت مشاهده کنید.
سلام و وقت بخیر
تعداد ضربه در درست کردن نمونه مقاومت فشاری رو از کجا میشه فهمید به غیر از راه حل ازمایش و استفاده از دانسیته خشک راه حل دیگه ای داره
مثلا برای خاک رس چند تا ضربه و برای ماسه بادی چند تا ضربه باید وارد کرد؟
ممنون میشم راهنمایی بفرمایید
سلام. به زبان ساده بگویم : باید کاری کنید که چگالی نمونه، دقیقا همان چگالی خاک محل پروژه شود. نوع ساخت نمونه و تعداد ضربات لازم برای تهیه آن، هیچ ارتباطی به رسی بودن یا ماسه ای بودن آن ندارد.
سلام
بنده آزمایش تک محوری را میخواهم روی ماسه بادی انجام بدم ، میخواستم ببینم چطوری باید نمونه را آماده کنم ؟
اگر امکانش هست براتون میشه یه فیلم تهیه نمونه برام ارسال کنید
متاسفانه هیچ آشنایی تا الان با آزمایش تک محوری نداشتم
ممنون از سایت خوبتون
سلام. تهیه نمونه آنچنان سخت و پیچیده نیست. باید دقت داشته باشید که نمونه شما باید از همه نظر مشابه شرایط خاک واقعی را داشته باشد. یعنی از نظر رطوبت، چگالی، تخلخل و … دقیقا مشابه خاک طبیعی در محل باشد. به زودی فیلمی در خصوص تهیه نمونه خاک دست نخورده بر روی صفحه اینستاگرام تست خاک قرار خواهیم داد.
سلام مهندس جان ببخشید .یک سوال ارتباط بین زاویه برشی ایجاد شده در خاک رس که در آزمایش مقاومت تک محوره به خوش میگیره چه ارتباطی با زاویه اصطحکاک داخلی داره؟؟
ممنون
سلام. دقت بفرمایید که آزمایش تک محوری بر روی خاک های رسی اشباع انجام می شود. زاویه اصطکاک داخلی این قبیل خاک ها، صفر است. پس زاویه شکست بر روی این خاک هر چه باشد، زاویه اصطکاک داخلی همواره صفر است.
سلام خسته نباشيد. ميشه لطف كنيد اندازه دقيق نمونه رو در اين ازمايش بفرماييد؟
سلام. حداقل قطر نمونه در آزمایش تک محوری، سه سانتی متر است. نسبت قطر به ارتفاع نمونه هم باید بین ۲ تا ۲٫۵ باشد.
درسته. الان مثلا ٥ سانت در نظر بگيريم قطر رو مشكلي نيس؟ چون من براي يكاري بايد قالب اماده كنم بخاطر اون ميپرسم
سوال شما خیلی مبهم است. میگید برای یکاری باید قالب آماده کنم، من که نمیدونم اون کار شما چیه که بخوام نظر قطعی بدم. استاندارد آیین نامه اشو خدمتتون عرض کردم. حالا خودتون با شرایطی که دارید تصمیم بگیرید.
فقط ميخوام اندازه استاندارد مورد استفاده رو بدونم. مثلا ميفرماييد حداقل قطر سه سانت خب من ٥ بگيرم اوكيه؟ من كار مانيتورينگ ميخوام انجام بدم و يه سايز متعارف ازمايشگاه هارو ميخوام بدونم بعدا كه بردم اونجا مشكلي پيش نياد. الان مثلا ٥ بگيرم اوكيه؟؟
از آزمایشگاهی که قراره ببرید اونجا باید بپرسید. اندازه نمونه ها مقدار استانداردی داره که مقدارشم بهتون گفتم. اما خیلی از ابزارهای آزمایشگاهی، ساخته کارگاه هایی هستند که صلاحیت کافی ندارند و گاهی اندازه اشان استاندارد نیست. قطر ۵ برای دستگاه تک محوری که ما با آن کار میکنیم اوکی هست. اما اینکه واسه جایی که شما میخواهید استفاده کنید چطوره من نمیدونم.
سلام وقت شما بخیر
لطف کنید بفرمایید که افزایش وزن مخصوص خاک چه تاثیری بر نتایج حاصل از ازمایش تک محوری دارد؟؟
سلام. خروجی آزمایش تک محوری، مقاومت برشی خاک است. مقاومت برشی خاک به خاطر حضور برخی کانی ها و یا قفل و بست بین دانه ها ایجاد میشود. با افزایش چگالی خاک، قفل و بست دانه ها افزایش پیدا میکند، لذا میزان چسبندگی افزایش پیدا می کند.
سلام وقت بخیر
نسبت پواسون در این آزمایش چطور به دست میاد؟!
لزوم و دلیلی که باید دو طرف نمونه صیقل خورده بشه چیه ؟!
فک هایی که به صورت جداگانه روی نمونه قرار می دیم دقیقا واسه چیه و دلیلش چیه؟!
تقش LVDT چیه؟!
سلام. پاسخ سوالات شما بدین شرح است:
جواب سوال اول: نسبت پواسون در تمامی خاک ها اغلب برابر ۰٫۳۵ است. متداول است که در آزمایش های ژئوتکنیک، ضریب پوآسون خاک ها را ۰٫۳۵ در نظر می گیرند.
جواب سوال دوم: لزوم صاف و صیقلی کردن بالا و پایین نمونه ها این است که بر روی نمونه ها تمرکز تنش ایجاد نشود و نیروی اعمالی به نمونه به صورت برابر و مساوی در تمام سطح نمونه پخش شود.
جواب سوال سوم: منظور شما را از فک های جداگانه متوجه نمی شوم. کجای متن نوشتیم فک را جداگانه روی نمونه قرار دهید؟
جواب سوال چهارم: ال وی دی تی ها عموما برای محاسبه میزان نشست یا تورم به کار می روند. قدیم اینکار توسط گیج ها که شبیه ساعت بودند و عقربه داشتند انجام می شد، اما امروزه اینکار را LVDT ها انجام می دهند.