تجارب معمل التربه / 2- تعيين حد اللدونة ومجال اللدونة للتربة

(2) تعيين حد اللدونة ومجال اللدونة للتربة

Determining the plastic limit and plasticity index of soil

(2008)(00 -AASHTO  T  90 ) (ط – 4)

·        اللدونة :-  قابلية التربة للتشكل

·        حد السيولة :- هو نسبة الرطوبة التى تتحول عندها اللعينة من الحالة اللدنة الى الحالة السائلة والعكس.

·        حد الللدونة:- هو نسبة الرطوبة التى تتحول عندها العينة من الحالة النصف صلبة الى الحالة اللدنة والعكس.

·        مجال اللدونة:- هو الفرق  بين حد السيولة وحد اللدونة .

الأجهزة والأدوات:-

1. جفن
2. سباتيولا 
3. سطح لإجراء الاختبار 
4. ميزان 
5. فرن.

خطوات التجربة:-

1-    نأخذ حوالى 8 جم من المار من المهزة رقم 40 من العينة المجهزة لإختيار حد السيولة واللدونة وتخلط بقطرات من الماء .

2-    شكل العينة على هيئة بيضاوية ثم أفركها بأصابع اليد على مسطح لنحصل على خيط ذو قطر منتظم

 3,2 مم ( 1/8 " ).

3-    تجمع العينة وتضغط بأصابع اليد لتصير مرة أخرى كتلة بيضاوية ويعاد ما سبق عمله فى الخطوات السابقة ( معدل الفرك من 80-90 لفة / الدقيقة ).

4-    يكرر ما سبق فى الخطوتين السابقتين مرات حتى ظهور تشققات ( شروخ ) رفيعة بالخيط للعينة وبذا لا تستطيع العينة ان تتحمل المزيد من الفرك فاننا نكون قد وصلنا الى حد اللدونة.

5-    تجمع اجزاء الخيط لحساب نسبة الرطوبة عند هذه الحالة بوضعها فى جفنة معلومة الوزن ثم تزن الجفنة بالعينة رطبة .

6-    توضع الجفنة فى فرن حرارته ( 110 + 5م ) الى ان يثبت وزنه ونحسب الوزن بعد الجفاف.

7-    يدون الفرق بين الوزنتين قبل وبعد الجفاف الذى يمثل وزن الماء بالعينة.

8-    يحسب حد اللدونة معبرا عنه كنسبة مئوية من المياه بالنسبة لوزن التربة الجافة = وزن المياه x 100 / وزن العينة الجافة.

ملحوظة :-

   يتم عمل الخيط فى جفنتين وأخذ متوسط حساب حد اللدونة فى الحالتين.

الحسابات

1-    وزن العينة رطبة + الجفنة

2-    وزن العينة جافة + الجفنه

3-    وزن الجفنة

4-    وزن المياه = 1-2

5-    وزن التربة جافة = 2-3

6-    نسبة الرطوبة ( حد اللدونة ) = 4/5 x 100

مجال اللدونة = حد السيولة – حد اللدونة

ملاحظات على التجربة:-

1- التربة عديمة اللدونة ليس هناك وجود للحالة اللدنة و ينطبق الحد الفاصل للحالة السائلة مع الحد الفاصل للحالة اللدنة.

2- اذا كان سمك الخيط اثناء اجراء التجربة يمكن ان يصل الى سمك قليل فهذا يدل على ان مجال اللدونة كبير وتكون المسافة بين الحد الفاصل للحالة السائلة والحالة اللدنة كبير .

3- يكون مجال اللدونة كبير فى حالة التربة ذات الحبيبات الخفيفة ذات مساحة السطح الكبيرة (ورقية الشكل)

والعكس في حالة التربة بلورية الشكل .

تجارب معمل التربه / (1) التحليل المنخلي للمواد الغليظة و المواد الرفيعة

(1) التحليل المنخلي للمواد الغليظة و المواد الرفيعة

Sieve Analysis of fine and coarse Aggregates

( 06 -AASHTO  T  27  ) (ط – 102)

• الغرض من التجربه :-

تحديد اقطار حبيبات التربة وذلك بهزها على مجموعة مهزات ذات سعات مختلفة وتحديد نسب المار من كل مهزة ومطابقاتها بالمواصفات والحكم على درجة صلاحيتها من حيث تدرجها لبيان ما تتطلبه الطبقة من تنعيم أو تخشين .

• سعة المهزات وأرقامها :-

يتم استخدام مجموعة من المهزات وهى سعة 2 ً ، 1.5 ً ، 1 ً ،3/4˝, 3/8 ً وأرقام 4 ، 10 ، 40 ، 200 وذلك للتدرج الناعم والخشن تسمى سعة المهزة حسب طول ضلع الفتحة الواحدة بمعنى ان المهزة سعة2 ً تعنى ان الفتحة الواحدة فى المهزة مربع طول ضلعه 2 ً ورقم المهزة يعنى عدد الفتحات فى البوصة الطولية بمعنى  ان المهزة رقم 4 تحتوى البوصة الواحدة فيها على 4 فتحات .

( أ ) التدرج الحبيبى للمواد الناعمة :-

يتم عمل هذا النوع من التدرج للأتربة الناعمة وكذلك للجزء المار من المهزة رقم 4 من المواد الغليظة المستخدمة فى طبقات الاساس.

الأجهزة:

1-    مهزات أرقام 4 ، 10 ، 40 ، 200

2-    ميزان حساسية 0,001 جم .

3-    فرن درجة حرارته ( 110 ْ م + 5 ) .

4-    أوعية مختلفة .

خطوات التجربة:-

1-    تجفيف العينة قبل استخدامها فى فرن ( 110 " م +5 )

2-    نزن 100 جم ( أو 500 جم ) من العينة وتوضع فى إناء به ماء وترج جيدا حتى يحدث فصل كامل للحبيبات .

3-    تغسل العينة على المهزة رقم 200 وتستمر فى الغسيل حتى يصبح الماء المار فى اثناء الغسيل رائقاً

 ويتم الغسيل لفصل الحبيبات المتماسكة وكذلك للتخلص مما قد يوجد بالعينة من املاح ومواد عضوية .

4-    يجفف الجزء المتبقى فى المهزة رقم 200 فى الفرن ( 110 ْ م + 5 ) لمدة 24 ساعة .

             تهز العينة على المهزات أرقام 4 ، 10 ، 40 ، 200.

الحسابات

1-    وزن المار من كل مهزة = وزن العينة - وزن المحجوز على نفس المهزة .

2-    نسبة المار = (( وزن المار / وزن العينة الكلي )) × 100

نموذج لحسابات التدرج الناعم:

وزن العينة الجافة   : 500 جم

رقم المهزة	وزن المحجوز جم	وزن المار جم	النسبة المئوية للمار %
مهزة رقم 4	ــ	500	100
مهزة رقم 10	52	448	89,6
مهزة رقم 40	153	347	69,4
مهزة رقم 200	468	32	6,4

(ب ) التدرج الحبيبى للمواد الغليظة

الغرض :

تحديد التدرج الحبيبى للمواد الرفيعة والغليظة للحكم على صلاحيتها من حيث التدرج .

الأجهزة:

 1-    مهزات قياسية يتم اختيار سعتها طبقا للتدرج المطلوب فى المواصفات (2 ً ، 1,5 ، 1 ً ، 3/4 ً ، 3/8 ً ، رقم 4 ، رقم 10 ، رقم 40 ، رقم 200 )      ( يستخدم هزاز كبير للحبيبات الغليظة ومناخل للتدرجات الناعمة )

2-    ميزان حساسية ( 5 جم ، 0,001 جم ).

3-    فرن درجة حرارته ( 110 ْ م + 5 ).

4-    أوعية مختلفة وفرش.

خطوات الإختبار:

1-    يتم تقسيم العينة كما ذكرنا سابقا.

2-    تجفيف العينة ان كان بها نسبة رطوبة فى الهواء او فى فرن 60 م .

3-    توضع العينة فى الهزاز ويتم تشغيله بحيث تكون العينة فى حالة حركة رأسية وأفقية مستمرة لمدة 5دقائق على الأقل ويلزم عدم وضع أى أحمال داخل المنخل أثناء الأهتزاز.

4-    يوزن المحجوز على كل المهزات لتحديد وزن ونسبة المار فى كل مهزة للحبيبات الغليظة .

5-    نأخذ 500 جم من المار من المهزة رقم 4 بعد التجفيف ويتم غسلهم على المهزة رقم 200.

تجفف العينة بعد غسلها فى فرن 110 ْ م ثم تهز على المهزات أرقام 10 ، 40 ، 200.

ملاحظة :

يجب أن يكون أقل كمية للمواد التى يتم عليها الأختبار متناسبا مع أقصى حجم حبيبى حيث أنه كلما زاد أقصى حجم للحبيبات زادت كمية المواد المختبرة وذلك طبقا للجدول الآتى :-

أقصى حجم للحبيبات	2,5"	2"	1,5 "	1"	3/4 "	1/2 "	3/4 "	رقم 4
وزن العينة كجم	25	20	15	10	5	2.5	1	500جم

     الحسابات للتدرج الخشن

1-    وزن العينة الكلى = مجموع أوزان المحجوز على جميع المهزات + وزن المار من المهزة رقم 4( الباقى )

2-    وزن المار من كل مهزة = وزن المار من المهزة التى تسبقها – وزن المحجوز على تلك المهزة

3-    المـــــــار % = وزن المار× 100 / وزن العينة الكلى

الحسابات للتدرج الناعم

1-    وزن المار من كل مهزة = وزن العينة ( 500 جم ) – وزن المحجوز على نفس المهزة

2-    نسبة المــــار = ( وزن المار / وزن العينة  )× 100

3-    نسبة المار بالنسبة للعينة الكلية(رفيع وغليظ) = نسبة المار (السابقة) نسبة المار من المهزة رقم4/100 

نموذج لحسابات التدرج الخشن والناعم لطبقة الأساس

أولا : التدرج الخشن :-

سعة المهزة ،، ورقمها	وزن المحجوز جم	وزن المار جم	نسبة المار
2"	0	27765	100
1.5 "	705	27060	97,46
1 "	460	26600	95,8
3/4 "	1070	25530	91,95
3/8 "	1810	23720	85,43
رقم4	11540	12180	43,86
الباقى	12180
وزن العينة الكلى	27765

ثانياً : التدرج الناعم لنفس العينة :-

وزن العينة من المار من رقم 4 = 500 جم

رقم المهزة	وزن المحجوز جم	وزن المار جم	نسبة المار	نسبة المار الكلى
رقم 10	135	365	73	32
رقم 40	315	185	37	16
رقم 200	430	70	14	6