اجراء إختبار حدود أتربرج (Atterberg Limits)
1. حـد
السيولة (Liquid limit (LL
اقترح أتربرج تعريف حد السيولة بأنه
المحتوى المائي للتربة التي عندها يلتحم ولمسافة نصف انج جانبي شق في العينة من
تأثير 25 ضربة في جهاز تعيين السيولة بحيث تسقط كل ضربة مسافة 1سم. وهناك عدة
عوامل في هذا الاختبار تؤثر على المحتوى المائي هـي :-
- سرعة
الضربات
- الوقت
اللازم لتحضير العينة في جهاز السيولة
- الرطوبـة
النسبيـة
- نوع
جهاز السيولة
- مسافة
السقوط والمحددة هنا بواحد سنتيمتر.
هذا بالإضافة إلى نوع التربة وكفاءة الشخص
الذي يقوم بالتجربة!
وصف جهاز حد السيولة (كازا غراندي)
يتكون الجهاز من قاعدة ذات أربع أرجل مطاطية ويوجد كأس من النحاس
فوق القاعدة مرتبط بذراع يعمل على تحريكه من الأعلى و الأسفل ليرتطم بالقاعدة.
توجد لوالب في أعلى الجهاز تعمل على رفع وخفض الكأس النحاسي بحسب المسافة المطلوبة
كما مبين في الشكل أدناه.
الغرض من اجراء التجربة :-
تهدف التجربة الى إيجاد حد السيولة للتربة المجففة في الهواء او في
حالتها الطبيعية.
نظرية التجربة والقوانين
- حساب الوزن الرطب والذي
يساوي: W2 – W3
- حساب وزن التربة الجافة
والذي يساوي: W3 – W1
- ثم حساب نسبة المحتوى
المائي في التربة من خلال القانون التالي:
W.C (%) = (W2 – W3)/(W3 – W1) *100
حيث:
- W1: وزن
العلبة وهي فارغة
- W2: وزن
العلبة مع التربة الرطبة
- W3: وزن
العلبة مع التربة بعد تجفيفها.
الاجهزة و الادوات
المستخدمة :-
1-
إناء
لخلط نموذج التربة.
2-
سكينة
مزج.
3-
جهاز
فحص حد السيولة “جهاز كاساغراندي”.
4-
آلة
استحداث الشق.
5-
أوعية
قياس المحتوى المائي.
6-
ميزان
حساس يقرأ لغاية 0.01 غم.
7-
منخل
رقم (40).
8-
فرن
كهربائي.
تحضير النموذج :-
يتم عمل تجربة حدود
أتربرغ على التربة التي تمر من المنخل رقم (40)، إلا أن التربة التي تجلب من الحقل
تكون مبلولة ويصعب مرورها من هذا المنخل، لهذا فإنه من المسموح به تجفيف التربة
هوائياً (Air-dry) للمساعدة على مرور
الحبيبات خلال ذلك المنخل ولا يسمح بتجفيف التربة بالفرن لأن هذه العملية تقلل في
العادة من قيم حدي السيولة واللدونة على عكس التجفيف بالهواء حيث دلت البحوث على
أن التربة المجففة هوائياً يمكن أن تستعيد القيم الحقيقية للحدود بعد خلطها بالماء
ومعالجتها من 24 إلى 48 ساعة.
كما أن تجفيف التربة
هوائياً يقلل حد السيولة بمقدار 2-6%. ولتجنب هذه المشكلة يمكن اختيار التربة من
الحقل عن طريق النظر بحيث تستطيع حبيباتها المرور خلال المنخل رقم (40) ثم تفتت
باليد أو بواسطة مطرقة في حالة وجود كتل من التربة المتصلبة ثم تنخل.
طريقة العمل :-
1-
نأخذ
(250 gm) من العينة الجافة
العابرة من غربال رقم (40) ونضعها في إناء الخلط ونخلطها بواسطة سكينة الخلط مع
كمية من الماء ولتكن (50 cc) إلى أن يصبح النموذج متجانس القوام.
2-
نأخذ
كمية من النموذج ونضعها في كفة جهاز كاساغراندي ونسويها بواسطة سكينة المزج بحيث
يكون سطح التربة في الكفة أفقي ويكون سمك التربة في الكفة عند أعمق نقطة بحدود (1
سم). بحيث يملئ نموذج التربة ثلثي الكفة علما بأنه يجب أن تتم معايرة الجهاز قبل
استخدامه وذلك بان تضبط مسافة سقوط الكفة على مسافة (1 سم) ويتم ذلك بإدخال آلة
استحداث الشق والتي يكون سمكها (1 سم) تحت كفة الجهاز وتضبط لوالب تثبيت الكفة
بحيث إن مسافة السقوط تكون مساوية (1 cm).
3-
نعمل
شق طولي في وسط العينة في كفة الجهاز بواسطة آلة استحداث الشق.
4-
ندير
عتلة الجهاز وبسرعة دورتين في الثانية ونسجل عدد الضربات التي تغلق الشق المستحدث
لمسافة (1.3 cm) تقريباً.
5-
نأخذ
بحدود (20 gm) من التربة من منطقة
انغلاق الشق بواسطة سكينة المزج ونضعها في علبة فحص المحتوى الرطوبي ويحسب المحتوى
الرطوبي لها.
6-
تعاد
العملية أعلاه عدة مرات وفي كل مرة نغير نسبة الرطوبة في النموذج لنحصل على الأقل
على ثلاث محاولات يتراوح عدد الضربات فيها بين (15 و 35) ضربة.
الحسابات والنتائج :-
يتم حساب المحتوى الرطوبي من القانون الآتي:
W.C (%) = (W2 – W3)/(W3 – W1) *100
المخطط البياني :-
لتحـديد قيمة حد السيولة بصورة دقيقة ترسم العلاقة بين عدد الضربات
باستعمال المقياس اللوغاريتمي وبين المحتوى المائي باستعمال المقياس الطبيعي.
اعداد / المهندس عمر محمد كاظم
معيد في كلية الهندسة / جامعة ذي قار
إرسال تعليق