آزمایشگاه مکانیک خاک ( فهم سریع و آسان برای مهندسان و دانش آموخت
Tarbiat Moallem University of Sabzevar
Department of Engineering
Civil Group
عنوان پروژه:
آزمایشگاه مکانیک خاک
رشته :
عمران
تهیه کننده:
مجید لامعی
تاریخ تنظیم پروژه:
تابستان 88
تقدیر و تشکر:
به نام خداوند جان آفرین حکیم سخن در زبان آفرین
در اینجا لازم می بینم که از تمامی عزیزانی که در تهیه این پروژه اینجانب را راهنمایی کرده اند قدردانی هر چند زبانی را داشته باشم به خصوص از آقایان مهندس بیدختی ، مهرآذین و سامغانی نهایت تشکر را در جهت راهنماییهاشان دارم در ضمن از عزیزان زحمت کش و فعال در جهت ارائه تجربیاتشان تشکر میکنم.
آزمایشگاه مکانیک خاک بجنورد :
آزمایشگاه مکانیک خاک بجنورد از چهار بخش مجزا تشکیل میشود:
1:شیمی
2:مقاومت مصالح
3:ژئوتکنیک (مکانیک خاک)
4:شعبه
اینجانب در بخش شعبه و مقاومت مصالح به کارآموزی مشغول بوده ام .
هر شهری یک شعبه دارد و هر شعبه واحدهای محلی (مقیم دارد)(مخصوص یک محل)
در بخش شعبه کارهای زیر انجام میشود :
1.تست دانسیته و ضخامت
2.تست بتن
3.نمونه گیری آسفالت در محل
در بخش مقاومت مصالح کارهای زیر انجام میشود:
1.کنترل سنگ شکنهای استان
2.مرغوبیت مصالح
3.دادن طرح آسفالت و بتن
4.مغزه گیری بتن (کره گیری)
5.کشش میلگرد(در تهران)
در بخش شیمی آزمایشات شیمی انجام میشود:
1آزمایشات قلیایی
2.آزمایشات سولفات
3.آزمایشات کلر
4.TDS(املاح محلول)
5.آزمایشات کامل قیر و سیمان
در بخش ژئوتکنیک کارهای زیر انجام میشود:
1.حفاری در محل توسط دستگاه (رو تاری و پریکاشن)
2. بعد از انجام دانه بندی انجام آزمایشات تکی و سه محوری و برش
3.PI.
4..هیدرومتری
5.انجام آزمایش شیمی خاک و آب به صورت کامل
باتوجه به کلیت آزمایشاتی که در بالا ذکر شد لازم میبینم که به شرح چندی از آزمایشات بپردازم:
کارهایی که در بخش شعبه انجام داده ام:
- تست دانسیته و ضخامت : این آزمایش برای لایه های زیر آسفالت انجام میشود .
نام برخی لایه ها به ترتیب از بالا به پایین :
1.توپکا
2.بیندر دوم
3.بیندر اول
4.BASE
5.SUB BASE
6.SUB GRAD
لایه های زیر SUB BASEبر حسب موقعیت و شرایط از 3الی 15 لایه می باشد .
برای تست دانسیته یک چاله در بستر و خاکریز میزنیم (لایه های اساس و زیر اساس) این چاله ها استوانه هایی به قطر یکسان و مشخص اما ارتفاع آنها باید کمتر از 9 سانتی متر نباشد و بیشتر از 15 سانتی متر هم نباشد قبل از اینکه چاله را بزنیم ابتدا وبا کلنگ ضخامت لایه را بدست می آوریم که به گونه ای که یک بار کلنگ را به اندازه 20 سانتی متر در طول و حدود 4الی 5 سانتی متر در عمق با نوک تیز آن پیش می رویم سپس یکبار دیگر کلنگ را به فاصله ی 20 سانتی از شیار اول با همان عمق و طول شیار اول میزنیم و سپس فاصله ی خالی بین دو شیار را با همان عمق با کلنگ می زنیم و سپس با کلنگ همان مربع ای را که بوچود آوردیم به سمکت عمق پیش میرویم تا لایه را بیابیم البته اینکه ما چه زمان به لایه پایین می رسیم به گونه ایست که هر چه به عمق پیش میرویم اولا رنگ خاک و رطوبت تغییر میکند و ثانیا هر چه به لایه پایینی نزدیک میشویم دانه های مصالح(خاک یا شن وغیره ) ریزتر میشوند و زمانی که به لایه پایینی می رسیم نباید لایه را زخمی و برای اطمینان از اینکه به لایه رسیدیم کافی است با قلم اطراف بالای لایه تراش دهیم و به خوبی ببینیم که سنگها به خوبی از محل اولیه خودشان با ترش دادن قلم جدا مشوند .ضخامتی را که برای یک لایه در می آوریم باید کمتر از 9 سانتی متر نباشد در غیر این صورت یادداشت میشود کمبود ضخامت لایه و آن لایه باید RETEST شود و پیمانکار موظف است لایه را با گریدر دوباره برداشته و دوباره لایه ریزی کند و یا اینکه مقدار کمبود ضخامت را جبران کند که اصطلاحا به آن REPAIREگویند البته اگر لایه ای REPAIRE شود برای بار دوم نمیتوان تاز آن لایه در آورد. لازم به ذکر است که اگر لایه ای RETEST خورد دیگر چاله نمیخواهد زد اما در مورد چاله دانسیته که عمق آن باید به اندازه لایه باشد به همین خاطر نباید کمتر از 9 سانتی متر باشد اما در صورتیکه لایه بیشتر از 15 سانتی متر باشد مثلا ضخامت لایه 24سانتی متر باشد باید عمق چاله باید 15 سنتی متر باشد اینکه حداکثر باید 15 سانتی متر باشد بر میگردد به اولا سادگی در کار و بخاطر اینکه ماسه سمباطه به اندازه 5/6 الی 7 کیلو است و
تقریبا همین حجم از چاله را حداکثر میتواند انباشته کند .
با ابن تعاریف بعد از اینکه ضخامت لایه را بدست آوریم باید چاله را با قلم و چکش با شابلونی که اندازه ی دهانه ی مشخصی دارد با ارتفاعی که 9>ارتفاع چاله> ضخامت لایه باشد میزنیم و خاک آنرا داخل یک نایلون می ریزیم و آنرا وزن میکنیم و یک نمونه از آن را داخل یک قوطی میریزیم و در آنرا می بندیم تا رطوبتش را از دست ندهد لازم به ذکر است که برای انجام آزمایش کومپکشن هم بالا تر از 11 کیلو مصالح را بر میداریم و سپس پیمانه سمباطه ای را که داخل آن 5/6 کیلو ماسه سمباطه است دقیقا کیپ دهانه چاله میکنیم و شیر پیمانه را باز میکنیم تا ماسه داخل چاله بریزد (در واقع این ماسه است که نشاندهنده ی میزان کوبیدگی مصالح لایه است ) و صبر میکنیم تا فرو ریزی ماسه به پایان برسد سپس مقدار ماسه مانده در پیمانه را وزن میکنیم تا و با تفاضل از مقدار کل ماسه سمباطه می توان میزان ماسه داخل چاله را بدست آورد و ماسه سمباطه را از چاله خارج میکنیم و لازم به ذکر است که جهت تمیز بودن ماسه باید آنرا الک کرد و در اینجا دیگر کار چاله دانسیته تمام میشود و محاسبات روی آن انجام میشود
2.تست بتن: برای تست بتن ابتدا باید وسایل اسلامپ از جمله چکش که قطر آن 16 میلی متر و ارتفاع آ ن 600 میلی متر است و مخروط اسلامپ که دو سر آن سطوح دایره ایست همراه با ورزه یا بیل و همچنین یکمتر جهت تعیین اسلامپ برمیداریم همچنین لازم به ذکر است که در کنار تعیین اسلامپ میبایست باید برای تعیین مقاومت بتن 6 قالب مکعبی 15*15*15 سانتی متر مکعبی را همراه بایک دسته چک سمپل و یک چکش بر میداریم لازم است باید دقت شود که قالبها روغن (سوخته) گاهی هم میتوان از گازوئیل اندود کرد تا بتن به
دیواره ها و کف قالب نچسبد .
بعد از آماده سازی وسایل و بردن به محل نمونه گیری بنا بر درخواست ناظر پروژه که میگوید از کدام میکسر باید نمونه گیری کنید البته لازم به ذکر است که اگر حجم بتن ریزی زیاد باشد باید برای هر 40 متر مکعب یک بار و باید هنگامیکه یک سوم میکسر خالی شد نمونه گرفته شود با این حال بعد از تصمیم به ریختن بتن ابتدا یکی از کارگران پروژه باید با فرغون بتن را از میکسر بگیرد و یک بار کارگر باید بتن داخل فرغون را بهم زند تا شاید زمانیکه بتن از میکسر سرازیر میشه اختلاط بتن بهم خورده باشد و باید اسلامپ را مرطوب کند و سپس باید کارگر در 3 نوبت و هر بار تا ارتفاع 10 سانتی بتن را داخل قالب اسلامپ بریزیم و اسلامپ گیرنده باید هر بار 25 ضربه با چکش بزند و در پایان باید سطح بالای بتن را صاف کرده و قالب اسلامپ را به آرامی برمیداریم و قالب اسلامپ را در کنار خود قرار میدهیم تا اختلاف ارتفاع بین قالب اسلامپ با بتن را بدست می آوریم و اسلامپ را یادداشت میکنیم .و سپس بلافاصله وسایل را میشوریم .
چند نکته :
1) باید اسلامپ را قبل از مواد افزودنی بگیریم البته این چیزی است که در آئین نامه آمده و در عمل به تشخیص ناظر است.
2) بتن باید در تراک میکسر در فاصله زمانی 45 دقیقه الی 1 ساعت بیشتر چرخانده نشود
3) هر چه عیار سیمان بیشتر باشد اسلامپ بهتری دارد
4) باید قبل از گرفتن بتن از میکسر وسایل را آماده کرده باشیم و باید مراحل اسلامپ پشت سر هم بدون فاصله انجام شود چون اگر مثلا خط کش در دسترس نباشد و بتن از میکسر گرفته شده باید اسلامپ را بگیریم و در مرحله قرائت خط کش را تهیه کنیم یعنی زمانی که قالب به آرامی برداشته شده چون بتن زود خودش را میگیرد و اگر بتن از میکسر گرفته شده و ما هنوزوسایل را آماده نکرده باشیم قطعا زمانیکه اسلامپ را بعد از مدتی گرفتیم میزان افت کمتر نسبت به زمانی است که بلافاصله اسلامپ رااز میکسر میگیریم .
اما بعد از قرائت اسلامپ باید 6 نمونه برای تعیین مقاومت گرفت که 2تا برای مقاومت 7 روزه و 3 تا برای مقاومت 28 روزه و یکی برای کنترل به هر حال ابتدا کارشناس آزمایشگاه 6 سمپل در کف 6 قالب آماده (برای هر کدام یکی) (قالبی که روغن اندود شده )می اندازد و سپس باید قالبها را در مکانی که اولا گرد و خاک از زمین بلند نمیشود در غیر این صورت باید زمین را آب پاشی کرد و ثانیا باید قالبها کاملا با زمین تراز باشند و دارای شیب نباشد و سپس کارگر باید در 3 نوبت و هرنوبت 5 سانتی متر بتن بریزد و سپس شخص نمونه گیر باید با چکش مخصوص که در شکل نشان داده شده هر بار 35 ضربه که باید از اطراف شروع کند و به وسط برسد و به همین ترتیب باید در پایان 4ضربه با همان چکش به صورت ضربدری به 4 گوشه قالب بزند به منظور اینکه حبابهای هوا کمتر شود و سپس باید سطح بالایی قالب را صاف کند الته این عمل (صاف کردن)نباید در زمان زیادی طول بکشد به خاطر اینکه دوغاب سیمان با هر با چکش یا ماله کردن بالا می آید و اصطلاحا آب انداخته میشود و امکان دارد همین عامل باعث ترکهایی در سطح بتن شود که تا اندازه ای در مقاومت بتن تاثیر خواهد داشت و سپس باید با یک گونی یا دستمال کاغذی روی آن را میپوشانیم که گرد و غبار روی آن نشیند و بعد از24ساعت قالب را بازکرده و باید موقع در آوردن نمونه از قالب حداکثر دقت را داشت چون بتن مانند یک کودک در روز اول است و باید نهایت مراقبت را از آن داشت وبعد به منظور بهتر پیدا کردن نمونه در حوضچه با مداد شمعی روی یکی از دیواره های تک تک 6 بتن شماره بتن را که روی سمپل آن است می نویسم و بعد برحسب نوع مقاومت آنها را در حوضچه مخصوص میگذاریم .
به هر حال بعد از 7 یا 28 یا 90 یا 17 روز جهت تعیین مقاومت فشاری (بتن مقاومت کششی ندارد چون بتن کشش و خمش تحمل نمیکند)بتن را از حوضچه ها بیرون می آورند و سپس با کولیس و ترازو ابعاد و وزن بتن را (که ابعاد در محدوده 8/14 الی 2/15 و وزن نمونه در حدود 7700الی 8400 ) بدست می آورند و آنها را در سمپلی که تاریخ آزمایش و شماره نمونه و شماره سریال و وزن و ابعاد و مقاومت فشاری و حداکثر نیروی وارد بر بتن را دارد یادداشت میکنند
و سپس برای تعیین مقاومت آنرا جهت شکستن در جک قرار میدهند و کارشناس چک را روشن میکند که این جک یک جک دیجیتالی است و بگونه ایست که در نمایشگر آن هم میتوان شماره نمونه را که از قبل خودمان وارد کرده ایم ببینیم و هم حداکثر نیروی وارد بر نمونه و هم نیرویی را که در هر لحظه بر نمونه وارد میشود همراه با سرعتی که نیروی وارد میکند که موقع شکستن باید این سرعت بین 680 الی 740 باشد همچنین خوبی این جک در این نیز هست که میتوان چند نمونه را شکست و یک باره حداکثر نیروی وارد بر آنها را نوشت در ضمن یک میانگینی نیز از حداکثر نیروی را که وارد میشود به ما میدهد همچنین مقاومت تقریبی را برای هر نمونه نیز به ما میدهد .
لازم به ذکر است که نیروی که جک وارد میکند ازبازو پایین است و از بازو بالا یک نگهدارنده ثابت دارد در نتیجه طبق قانون سوم نیوتن(بازو بالا عکس العمل بازو پایین است)
w+ نیرویی که نگهدارنده بالا وارد میکند = نیرویی که جک از پایین وارد میکند =======< نیرویی که نگهدارنده بازو بالا وارد کمتر از بازو پایین است .
نحوه شکستن با جک :بعد از قرار گیری صحیح بتن در جک ابتدا جک را روشن میکنیم و کلید استارت را فشار میدهیم و با دو پیچی که در جلو جک تعبیه شده عملیات شکستن را کنترل میکنیم به گونه ای که ابتدا ا اهرم سمت راست با چرخاندن به سمت چپ افزایش بار گذاری را داریم و با اهرم سمت چپ با چرخاندن به سمت چپ برداشتن بارگذاری را به همراه داریم
چند نکته در مورد شکستن بتن:
1)یادمان باشد که قالبها را آنقدر روغن نزنیم چون در حوضچه ها به خاطر اینکه منفذهای بتن روغن آلودند از جذب آب تا حدودی جلو گیری میشود و بتن فقط میتواند از بالا که روغنی نیست آب جذب کند .
2)هنگام وزن و ابعاد هرچه ابعاد بیشتر باشد تاثیر قابل توجهی در وزن بتن دارد و هر چه وزن نمونه بیشتر باشد وزن مخصوص آ ن نیز بیشتر و هرچه وزن مخصوص بیشتر باشد مقاومت بیشتری نیز دارد
3)در مورد اینکه مقاومت فشاری با افزایش وزن مخصوص بیشتر میشود برمیگردد به یکی از رفتارات ما در زندگی به گونه ای که اگر ما یک انسان چاق را با یک نیروی معلوم هل دهیم بیشتر مقاومت در برابر نیروی ما نشان میدهد تا یک انسان لاغر
4)هنگام شکستن بتن باید جک به صورت یکنواخت نیرو وارد کند همانطور که انسان وقتی یک جسم سبک را یک باره هل می دهد آن جسم بیشتر منحرف میشود تا اینکه به آن جسم به صورت یکنواخت نیرو وارد کند
5)هنگامیکه بتن در جک در حال شکستن است آب موجود در بتن اندک اندک بیرون می آید و این مانند یک نانی است که خیس شده و اگر فردی آن را فشار دهد آب از دستتانش سرازیر میشود
6)بتنی مرغوبتر است که هنگام شکستن سنگدانه های درون آن از وسط بشکنند و باید عملیات شکستن از وسط بتن شروع شود نه از گوشه ها
7)جا دادن بد بتن در جک و استاندارد نیودن قالب و درست نزدن ضربات چکش در مرحله ای که بتن تازه است از عواملی است که سبب میشود بتن از گوشه ها شکسته شود
8)امکان دارد قبل از شکستن بتن در سطح آن ترکهایی باشد اما این ترکها سطحی اند و آنقدر در مقاومت بتن تاثیر ندارند
نمونه گیری آسفالت : برای نمونه گیری آسفالت ابتدا یک دماسنج و دو فلاسک همراه با یک سمپل مخصوص آسفالت برداشته و به محل آسفالت ریزی برده و ابتدا با دماسنج دمای محیط و دمای کارخانه و سپس با قرار دادن دماسنج به صورت اریب در درون آسفالت دمای آسفالت را که باید بین 120 تا 165 درجه سانتی گراد باشد را اندازه گیری میکنیم(اگر دمای آسفالت بالاتر از 165درجه سانتی گراد باشد آسفالت میسوزد) و سپس دو فلاسک را از آسفالت پر میکنیم و به آزمایشگاه بر میگردیم تا آزمایشات مارشال (CBR) و استراکشن انجام دهیم .
برای آزمایش مارشال ابتدا سه بار نمونه هایی(باید دقت شود که آسفالت حرارتش را از دست ندهد) را در ظرفهای مخصوص با ترازو تا وزن ١٥٠٠ گرم را در قالبهای مخصوص (قالبها را باید همراه با کفی روی هم سوار کرد) ( که از قبل در OVENجهت گرم کردن گذاشته) در زیر چکش مربوطه (چکش را هم باید ازقبل حرارت داده باشیم )قرار داده و 75 ضربه از بالا به درون قالب و بار دیگر قالبها را بر میگردانیم و دوباره 75 ضربه میزنیم و بعد از 16 ساعت باید با جکی شبیه جک ماشین که قسمت فوقانی آن نگهدارنده ای دارد برای اینکه قالب زیر آن ثابت بماند آسفالت را از قالب بیرون آورده و سپس وزن نمونه ها را در آب و در هوا اندازه گیری می کنیم تفاضل دو جرم ، حجم آب مورد نظر را طبق قانون ارشمیدس می دهد .
سپس نمونه مورد نظر را در حمام ٦٠ درجه سانتیگراد به مدت نیم ساعت قرار می دهیم .
و پس از خارج کردن نمونه از حمام ابعاد آنرا اندازه گیری کرده سپس با دستگاه MARSHAL میزان
مقاومت و نرمی نمونه آسفالتی را تعیین می کنیم. میزان نرمی پارامتری است که مقدار تقریبی قیر را نشان
می دهد.
دستگاه مارشال در واقع جکی است که با آن آسفالت را تحت فشار قرار میدهیم به گونه ای که ابتدا دو درجه که یکی مقاومت و دیگری نرمی آسفالت را نشان میدهد بر دستگاه سوار میشوند و سپس آسفالتهای نمونه را داخل جای مخصوص در جک قرار داد و کلید استارت را فشار میدهیم و جک شروع به بارگذاری میکند تا اینکه درجه بالایی بعد از حرکت توقف میکند محل توقف عقربه مقدار مقاومت و در همین لحظه یک نفر باید بگوید چک تا شخص دیگری عقربه نرمی را بخواند بعد اعداد را وارد محاسبات میکنند و آزمایش مارشال به پایان میرسد.
اما در مورد آزمایش استراکشن ابتدا باید دانه بندی کرد و باید از الکهای 4/3 و 8/3 و 2/1 جمعا سه مرتبه و هر بار 1100 گرم برداشت و سپس یک فیلتر دایره ای که جهت آببندی دستگاه استراکشن بکار میرود وزن کرده و سپس 1100 گرم نمونه را در ظرف مخصوص دستگاه میریزیم و به اندازه 5/0 لیتر بنزین به آن مخلوط میکنیم و با کاردک مقداری هم میزنیم تا بهتر در دستگاه بنزین ،قیر را بشوید و سپس فیلتر(سمت پرز دار ) را بالای آن می گذاریم و در آن را میبندیم و در دستگاه استراکشن قرار میدهیم و دستگاه را روشن میکنیم و باید به اندازه 5/3 لیتر در مجموع برای شستن قیر به کار ببریم سپس بعد از شست و شو دوباره فیلتر را وزن کرده و چون مقداری از فیلر آسفالت هنگام شستن به آن میچسبد سپس مصالح شسته شده را روی گاز گرما میدهیم (به منظور خارج کردن بنزین از مصالح)سپس نمونه را وزن کرده و به این ترتیب اختلاف وزن اولیه مصالح با وزن ثانویه تقسیم بر وزن اولیه میتوان درصد قیر را بدست آورد
چند نکته:
اگر میزان قیر در آسفالت کم باشد گوشه های نمونه ی بیرون آمده از قالبها برای مارشال می پرد و زیادی میزان قیر سبب میشود تا سطح آسفالت در کوتاه مدت قیر اندود شود
اگر میزان فیلر در آسفالت کم باشد اسفالت چسبندگی لازم را نخواهد داشت
فیلر تقریبا شبیه براده های لاشه سنگهاست و روی الک 200 میماند
کارهایی که در بخش مقاومت مصالح انجام داده ام:
در این قسمت ابتدا میخواهم جزئیات آزمایشات بخش مقاومت مصالح را بیان کنم:
1)تحویل گرفتن نمونه های ورودی به کارگاه اعم از مقاومت مصالح و ژئوتکنیک و نمونه های ورودی به کارگاه مربوط به مقاومت مصالح
2)مصالح طرح بتن
3)مصالح طرح آسفالت
4)مرغوبیت مصالح
5)جداول جهت مغزه گیری
6)مغزه بتن
7)مصالح جهت ساخت آجر
8)مصالح جهت دانه بندی ارسالی اداره استاندارد
9)آجر ارسالی استاندارد
10)نمونه بتن ارسالی استاندارد
11)تحویل میلگرد
12)نمونه برداری CBRو انجام آزمایش CBR
13)سنگ
گرفتن در خواست انجام آزمایشات از بخش مقاومت مصالح و انجام آزمایشات به شرح ذیل(آزمایشات خود شامل چند آزمایش اند):
1)طرح بتن:
دانه بندی +SE+شکستگی +تطویل و توروق +ساندس +لس آنجلس+ وزن مخصوص و جذب آب + ساختن طرح بتن +تعیین مقاومت بتن و اسلامپ +کپینگ بتنهای استوانه ای 15*30
2)طرح آسفالت سرد و گرم:
دانه بندی+ SE+تطویل و توروق+ شکستگی+ساندس و لس آنجلس+وزن مخصوص و جذب آب برداشتن نمونه 1200 گرم جهت ساخت آسفالت +زدن مارشال +وزن مخصوص مارشال+تنعیین استحکام و نرمی مارشال+نمونه برداری قیر و GMMو تحویل به بخش شیمی
3) مرغوبیت مصالح:
دانه بندی +تطویل و توروق+ شکستگی+PI+SE+وزن خصوص و جذب آب ساندس و لس آنجلس +نمونه برداری جهت شیمی و هیدرومتری و تحویل به بخش شیمی
4)جداول برش و کپینگ مغزه بتن
5)مغزه بتن که در محل گرفته شده: برش کپینگ مغزه بتن
6)مصالح آجر:
دانه بندی+ PI+ساختن آجر +تحویل نمند هیدرومتری و. شیمی به بخش شیمی
7)مصالح ارسالی استاندارد:
دانه بندی+تطویل و توروق +ساندس و لس آنجلس
8)آجر ارسالی استاندارد:
گرفتن ابعاد آجر+جذب آب و وزن مخصوص +تعیین مقاومت +خرد کردن آجر و تحویل به بخش شیمی
9)تحویل نمونه بتن ارسالی و تعیین مقاومت
10)نمونه برداریCBRاز محل و انجام آزمایشات:
دانه بندی+SE+تطویل و توروق و شکستگی در صورت لزوم+PI+نمونه برداری هیدرومتری و شیمی و تحویل به بخش شیمی +زدن کمپکشن +انجام آزمایشات CBRو+قرائت CBR
11)در صورت لزوم کمک به بخش شعبه:
PIشعبه+کمپکشن و تعیین مقاومت بتن
12)سنگ:
خرد کردن ستگ+نمونه بردالری جهت لس آنجلس +جذب آب +وزن مخصوص +برش و صاف کردن مغزه سنگ و تعیین مقاومت سنگ
در اینجا لازم می بینم تا خود مراحل را شرح دهم:
دانه بندی : در واقع همان الک کردن مصالح است و به همین خاطر بر اساس اندازه هر شبکه از الکها یک شماره به الک داده شده که نمرات برخی الکها اینچی و بعضی متریک اند
نمرات الکهای موجود:
متریک:1 و 2و 4و 8و 10و 16 و 30 و40 و 50 و100و200
اینچی:16/3و 8/3 و 2/1 و 4/1 و 4/3 و 2/1 1 و
البته الکهای زیر 200 مانند 270 در بخش شیمی انجام میپذیرد
نحوه الک کردن باید به گونه ای باشد تا مصالحی که میتوانند از الک بگذرند هرچه سریعتر عبور کنند زیرا به خاطر به هم خوردن دو سنگدانه احتمال شکست و یا سایش مصالح وجود دارد
اینکه برای چه ازمایشی چه الکی لازم است طبق آیین نامه ها انتخاب میشود
SE(ارزش ماسه ای):
ابتدا مصالح رد شده از 16/3 را به دو روش :
1)کوارتری
2)پیچشی
ما در آزمایشگاه از پیچشی استفاده میکنیم به خاطر صرفه جویی در وقت .
به این صورت که مصالح را روی هم تپه میکنیم و و با یک پیمانه و کاردک با چرخاندن پیمانه از دامنه تپه و با فشار به سمت وسط میبریم و با کاردک پر میکنیم و بعد مملو کردن پیمانه از مصالح با کاردک چند ضربه به پیمانه میزنیم تا فضاهای خالی نیز پر شوند و به خاطر فرو رفتن مصالح به پایین پیمانه با کاردک آنرا کاملا پر میکنیم (85 سی سی حجم پیمانه است) و در لوله SE تا4 اینچ محلول استوک (استوک خالص با آب ) و سپس پیمانه را در لوله SEمی ریزیم سپس 10 دقیقه صبر میکنیم تا خوب ته نشین شود و بعد در پوش لوله SEرا گذاشته و در دستگاه شیکر که131 مرتبه به صورت رفت و برگشتی (معادل 45 ثانیه) قرار میدهیم و و بعد از آن لوله SE را از محلول استوک تا 15 اینچ پر کرده و در محلی بدون لرزش به مدت 20 دقیقه قرار میدهیم و بعد از پایان 20 دقیقه درپوش SEرا برداشته و ارتفاع کل مصالح را قرائت کرده و سپس چکش SE را به داخل لوله می اندازیم (بدون فشار) و سپس عددی را که در نشانگر بالای چکش است را قرائت میکنیم و از 2/10 کم کرده و ارتفاع ماسه بدست می آید و سپس ارتفاع ماسه را بر ارتفاع مصالح تقسیم میکنیم تاSE بدست آید.
شکستگی:
در این آزمایش که بعد از دانه بندی انجام میشود برای یک نمره مشخص سنگدانه ها را از لحاظ این که از چند ناحیه شکسته شده اند به صورت تک تک بررسی میکنند.
اگر یک سنگدانه از یک ناحیه شکسته باشد آن را شکستگی یک جبهه ای و اگر از دو ناحیه یا بیشتر شکسته باشد آنرا دو جبهه ای مینامند و در پایان میزان آنها را وزن میکند البته باید دقت شود که کلوخه و همچنین بعضی سنگ دانه ها یی را که در طبیعت شکسته شده اند مورد وزن شدن قرار ندهیم و فقط شکستگی هایی را که در سنگ شکن بوجود آمده اند را مورد بررسی قرار دهیم.
دقت ترازو فوق تا یک صدم گرم است.
از ویژگی های این ترازو میتوان به صفر کردن با هر کفه ای اشاره کرد.
تطویل و توروق :
در این ازمایش که معمولا قبل از شکستگی انجام میشود ابتدا مصالح را دانه بندی کرده و برای یک نمره مشخص الک تک تک سنگدانه ها را از جهت این که چه مقدار آنها سنگدانهای سوزنی و پولکی اند مورد بررسی قرار میگیرند .
در مورد تطویل باید سعی شود تا سنگدانه را به گونه ای بین دو چهارچوب قرار دهیم که از چهار چوب رد
نشود و این درحایست که در توروق نیازی نیست که سعی کنیم سنگدانه را با زور از دهانه ها عبور دهیمو در پایان آنها را وزن کرده و به این صورت میزان سوزنی و غلتکی و پولکی سنگدانه ها مشخص میشود.
لس آنجلس:
در این آزمایش که سعی میشود میزان سایش سنگدانه ها ی طرح بتن یا آسفالت بدست آوریم ابتدا باید عملیات دانه بندی را روی نمونه انجام داده و بعد با قرار دادن نمونه در استوانه دستگاه و با قرار دادن تعداد گوی مناسب که بر اساس آیین نامه مشخص شده (8 الی 12) دو شاخه دستگاه را به پریز برق متصل کرده و روی صفحه مانیتوری دستگاه تعداد دورهای لازم که باز هم آیین نامه مشخص کرده (بین 500 ال 1000) تنظیم میکنیم و کلید استارت را فشار میدهیم و خود دستگاه به طور اتومات دورها را میزند و در پایان متوقف میشود البته لازم به ذکر است که به علت صدای گوش خراش این دستگاه در هنگام کار خود این دستگاه را با پشم شیشه پوشش داده اند و داخل یک محافظ و عایق مکعب مستطیلی فلزی قرار داده اند:
وزن مخصوص:
در این آزمایش که با یک ظرف استاندارد انجام میشود مصالح را در ظرف مخصوص یک بار بدون شار پر می کنند و یک بار با فشار ضربه سپس آنها را وزن کرده و چون وزن ظرف مشخص است وزنی را که ترازو میدهد را از وزن ظرف کم میکنیم و بر 8/9 و حجم ظرف تقسیم میکنیم به این صورت وزن مخصوص مصالح را بدست می آوریم.
کپینگ بتنها و مغزه سنگها:
در این قسمت چون در بتنهای استوانه ای بتن از بالا و پایین ممکن است تراز نباشد و در هنگام تعیین مقاومت عوامل سطحی کاهش مقاومتاز بین رود ،بتنها اتوانه ای را از طرف بالا و پایین با گوگردی که برا اثر حرارت به حالت مذاب در آمده سعی میشود تا بتن ها تراز شوند .
PI(حد روانی و حد خمیری):
در این آزمایش ابتدا باید خاک را از الک 40 عبور داده(هنگام الک کردن دانه های درشت مصالح به بالا و دانه های ریز به پایین می آیند)(جون مصالح PIخاک است باید سعی شود کلوخه ها را با جکش بگونه ای له کرد)سپس مصالح را به یک قوطی با شماره معلو.م منتقل کرده و به آن آب اضافه می کنیم و به مدت 24 ساعت صبر میکنیم تا خاک به اشباع برسد سپس با دو کاردک گل را ورز و مقداری آب اضاف میکنیم و در دستگاهی به نام کاسا گرانده گل را می ریزیم و سعی میکنیم سطح آن را صاف کنیم و و سپس از وسط بایک شیار زن آنرا شیار میزنیم و با چرخاندن دسته ای که در گوشه ی سمت راست دستگاه تعبیه شده ضرباتی را به کاسه ای که در آن گل است وارد میکنیم تا اینکه گلهای دو طرف شیار به هم برسند به محض اینکه گلها باهم پیوند خوردند دیگر دسته را نمی چرخانیم و اگر تعداد ضربات زیر 22 عدد باشد نشاندهنده ی اینست که گل خیلی روان است و باید دوباره مقداری از اب ان را بگیریم و عملیات را دوباره انجامدهیم اما اگر تعداد ضربات بیشتر از 28 ضربه باشد نشان دهنده ی اینست که گل سفت بوده و باید مقداری اب به آن اضافه کرد و دوباره عملیات را شروع کرد اما اگر تعدا ضربات بین 22 الی 28 ضربه بود باید مقداری از گل یا همین میزان رطوبت برداشت (برای فیتیله)و مقداری دیگر را هم برداشته و وزن کنیم و در OVENقرار دهیم در حقیقت اینجا ما می خواهیم در صد رطوبت را که با داشتن وزن نمونه گلی منهای وزن نمونه بعد از خروج از OVENمیزان رطوبت را بدست آوریم و بر وزنمونه ی گلی تقسیم کنیم.
اما در مورد فیتیله باید نمونه ای را که برداشته ایم آنقدر ورز دهیم و سپس باید با انگشتان دست گلهل را به صورت یک منیله به قطر 2/3 میل در آورده و هر وقت که مویه ای روی سطح آن ظاهر شد باید داخل یک ظرف شماره دار ریخت(_به اتدازه 9 گرم)و سپس به داخل OVEN گذاشته وحد خمیری را که خارج قسمت میزان آب بر وزن خاک شک است بدست می آوریم
در پایان نیز باید PI=LL-PL
لازم به کر است که مصالح رد شده از الک10و برای هیدرومتری و ردشده از 100 برای شیمی است.