آزمایش برش مستقیم خاک - مطالعات راهسازی - آزمایشات اسفالت - مطالعات مکانیک خاک - مطالعات ژئوتکنیک

آزمایش برش مستقیم خاک

آزمایش برش مستقیم خاک، آزمایشی است که در تحقیقات مهندسی ژئوتکنیک با هدف معین کردن مقاومت برشی خاک انجام خواهد شد و حداکثر مقاومت خاک در هنگام قرارگرفتن در برابر برش را اندازه گیری خواهد کرد. به طور کلی ، تست برش مستقیم یکی از زیاد ترین و ساده ترین آزمایش ها برای استخراج مقاومت خاک می باشد و می تواند بر روی نمونه و تیپ های متفاوتی از خاک انجام شود. در ادامه مقاله به آزمایش برش مستقیم خاک میپردازیم. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود با شرکت خاک آزما کاوش  تماس بگیرید.

دستگاه و تجهیزات آزمایش برش مستقیم خاک

تجهیزات آزمایش برش مستقیم خاک شامل دستگاه های برشی مستقیم می باشند که از استانداردهای آزمون ASTM D3080 و AASHTO T 236 برخوردارهستند. که به چند نوع تقسیم  بندی می شوند. معمولا دستگاه های برش مستقیم پنوماتیک با استفاده از فشار پنوماتیک برای انجام  بارهای عمودی از ۴-۱۰۰ پوند (۰٫۰۱۸ تا ۰٫۴۴ کیلو نیوتن) تا حداکثر ۱۵۰۰ پوند (۶٫۶۷ کیلو نیوتن) استفاده خواهد شد.

دستگاه برش مستقیم سبک وزن ، جمع و جور هستند و برای تست مقاومت در یک محیط آزمایشگاهی ساخته  شده اند. این دستگاه از یک دستگاه مکانیکی ۱۰: ۱ و وزنه های دستی برای اعمال بارهای عمودی استفاده خواهند کرد.نوع دیگری از این دستگاه ها مقاومت کامل را در برابر نیروهای برشی افقی خاک در ۱۲ مربع (۳۰۵ میلی متر) اندازه گیری خواهد کرد و بارهای تا ۴۵ یا ۹۰ کیلو نیوتن (۱۰،۰۰۰ یا ۲۰،۰۰۰lbf) را بر نمونه اعمال می کنند.

مرحله انجام آزمایش برش مستقیم

نمونه خاک در دستگاهی معروف به جعبه برش قرار خواهد گرفت که شامل دو صفحه فلزی ، دو سنگ متخلخل ، دو پیچ ، یک دیسک چسبنده و یک کلاهک می باشد که در آن تنش طبیعی اعمال خواهد شد. جعبه برش ، که ممکن است دایره ای یا مربعی باشد ، کرنش افقی نمونه را محدود خواهد کرد و در عین حال امکان برش در صفحه افقی محل اتصال دو صفحه فلزی را فراهم می سازد.

سپس جعبه را در دستگاه برش قرار می دهند. در ابتدا با استفاده از وزن اهرمی یا از طریق سیستم پنوماتیک ، فشار طبیعی عادی در بالای نمونه اعمال خواهد شد. این مرحله به عنوان مرحله تحکیم معرفی می شود و به روشی مانند آزمایش نشست خاک انجام خواهد شد. در این مرحله صفحات فلزی بهم پیچ شده اند. قبل از شروع مرحله برش ، صفحه فلزی کمی بالا می آید تا از جداسازی دو نیمه دستگاه اطمینان پیدا شود و اطمینان حاصل شود که بارهای طبیعی و برشی فقط در نمونه اعمال و منتقل خواهد شد.

مرحله اعمال تنش برشی

پس از آن ، یک تنش برشی در امتداد صفحه افقی شروع می شود تا زمانی که نمونه شکسته و تخریب بشود. دستگاه برش یک نرخ جابجایی ثابت با ۶ درصد دقت را اعمال می کند. این میزان به مشخصات خاک بستگی خواهد داشت و باید نسبتاً کم باشد تا از ایجاد فشار منفذی در نتیجه ایجاد زهکشی کافی جلوگیری نماید که توسط موتور و مجموعه جعبه دنده دستگاه کنترل خواهد شد. تغییر شکل عمودی و افقی از طریق صفحه نمایشگر دستگاه برش مستقیم خاک تشخیص داده می شود.

دستگاه برش مجهز به سنسورهایی برای اندازه گیری فشار منافذ در زمان انجام آزمایش نیست. بنابراین ، بسیار تاثیرگذار است که نمونه قبل از شروع برش اشباع شود و فرآیند نشست یا فشرده سازی کاملا انجام می شود. در غیر این صورت ، اگر فشار آب منافذ در طول آزمایش افزایش پیدا کند، مقاومت برشی نمونه ناچیز یا کمتر از حد طبیعی می باشد.

خطاهای متفاوتی که در هنگام آزمایش برش مستقیم خاک به وجود می آید شامل دستخوردگی نمونه قبل از تست ، عدم فشرده سازی کامل آن یا انتخاب نرخ برشی بسیار زیاد، می باشد. دستخوردگی یا اختلال معمولاً بر ساختار نمونه تأثیر تاثیر گذار است و مقاومت آن را کم می کند. بنابراین ، نتایج آزمون نمایانگر رفتار واقعی خاک نخواهد بود.

مراحل برش مستقیم خاک

  • در آغاز تست برش مستقیم ، وزن اولیه خاک را محاسبه نمایید.
  • ارتفاع و قطر جعبه برش را اندازه گیری نمایید.
  • جعبه برش را در داخل دستگاه قرار می دهید.
  • با بستن ۲ پیچ قسمت پایین، جعبه برش را تثبیت نمایید.
  • جعبه برش را جمع کنید.
  • نمونه را درون جعبه قرار دهید و یک کاغذ صافی ، یک سنگ متخلخل و کلاهک را در بالای آن قرار بدهید.
  • برای بدست آوردن جرم نمونه ، وزن خاک باقیمانده را بدست آورید.
  • نیروی برشی را حذف نمایید.
  • اعداد نتایج بدست آوده را صفر کنید.
  • بار عمودی را اعمال کنید.
  • جابجایی عمودی را طبق نشست اندازه گیری نمایید.
  • نرخ انتخاب شده را در دستگاه برش تنظیم نمایید.
  • مرحله برش را شروع کنید
  • بررسی و ثبت نتایج برش مستقیم خاک ، را نسبت به میزان برش از اول  تا اوج گیری و افت فشار برش یا تا زمانی که تغییر شکل افقی به ۱۱-۱۵٪ قطر اولیه برسد ، انجام بدهید.
  • خدمات شرکت خاک آزما کاوش مانند: مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود – آزمایشگاه محلی

    جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود آزمایشگاه محلی با شرکت خاک آزما کاوش  تماس بگیرید.

    اینستاگرام خاک آزما کاوش

    مطالعات ژئوتکنیک ، مطالعات مکانیک خاک ، آزمایشات اسفالت ،آزمایشگاه محلی ، مطالعات راهسازی ، آزمایشات spt ، آزمایشات قیر، حفاری، پایدار سازی گود ، نیلینگ ، بهسازی خاک ، طراحی گود -مطالعات راهسازی – آزمایشگاه محلی – بهسازی خاک -مطالعات ژئوتکنیک

نوشتن یک دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.