الهندسة المدنيةتقارير التجاربميكانيكا التربة

اختبار التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر – Hydrometer Analysis

يتم استخدام تحليل مقياس الهيدروميتر لتحديد توزيع حجم الحبيبات من التربة ذات الحبيبات الدقيقة ذات أحجام الجسيمات الأصغر من 0.075mm. يعتمد تحليل مقياس كثافة السوائل على “قانون ستوكس” ، الذي يعطي العلاقة بين السرعة النهائية لسقوط الكرة في السائل ، وقطر الكرة ، وأوزان الكرة ، والسوائل ولزوجة السائل.

تجربة التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر - Hydrometer Analysis

إذا تم تعليق مقياس كثافة السوائل في الماء حيث يتم تشتيت التربة (الشكل 1) ، فإنه سوف يقوم بقياس الثقل النوعي لمعلق للتربة والمياه على عمق L. يسمى العمق L العمق الفعال. لذلك ، في وقت t دقيقة من بداية الاختبار ، جزيئات التربة التي تستقر خارج نطاق القياس (أي ، ما وراء فعالية .depth L) سيكون لها القطر المعطى حسب العلاقة التالية:

تجربة التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر - Hydrometer Analysis
تجربة التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر - Hydrometer Analysis

الأدوات

  • ميزان حساس (وتكون دقته 0.01 جم).
  • خلاط ميكانيكي . (يستخدم لخلط العينة خلطا جيدا مع الماء).
  • هيدروميتر. (من النوع المبين بالشكل في الأعلى)
  • ماء مقطر. (لاستخدامه في التجربة حتى تعطي نتائج ادق).
  • اسطوانة مدرجة (بحجم 1000سم عدد 4 لأداء التجربة).
  • قمع (يستخدم لوضع العينة داخل الأسطوانة).
  • محلول مشتت والمستخدم هو(𝑁𝑎2𝑆𝑖𝑂3)
  • Hexa–meta phospatesodium silicate
  • مقياس حرارة (وذلك لقياس درجة حرارة الماء).
  • ساعة إيقاف (تستخدم في حساب وقت الترسيب).
  • عينه تربة ( ويجب ان يؤخذ المار من منخل رقم 200 من نفس العينة التي عمل عليها الطريقة الميكانيكية).
تجربة التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر - Hydrometer Analysis

طريقة العمل

ملاحظة: يستخدم هذا الإجراء عندما يكون أكثر من 90 في المائة من التربة أدق من غربال رقم 200.

  1. خذ 50 جم من التربة الجافة بالفرن في الدورق.
  2. إعداد محلول الانتشار. عادة ما يكون محلول 4 ٪ من hexametaphosphat الصوديوم. يستخدم (الكالجون). يمكن تحضير ذلك بإضافة 40 جم من Calgon في 1000 cc من الماء المقطر ودمجها بدقة.
  3. خذ 125 cc من الخليط المحضر في الخطوة 2 وأضفه إلى التربة المأخوذة في الخطوة 1. يجب أن ينقع لمدة 8 إلى 12 ساعة.
  4. خذ أسطوانة متدرجة IOOO-Cc وأضف 875 سم مكعب من الماء المقطر بالإضافة إلى 125 سم مكعب من محلول الانتشار في ذلك. امزج المحلول جيدا.
  5. ضع الاسطوانة (من الخطوة 4) في مكان درجة حرارته ثابتة. سجل درجة الحرارة من المكان ، T (درجة مئوية).
  6. ضع الهيدروميتر في الاسطوانة (الخطوة 5). سجل القراءة. (ملاحظة: يجب قراءة ارتفاع الماء (الشد السطحي)) هذا هو تصحيح الصفر (Fz) ، والذي يمكن أن يكون موجب أو سالب. لاحظ أيضًا تصحيح (Fm).
  7. باستخدام ملعقة ، قم بخلط التربة التي تم تحضيرها في الخطوة 3. صبها في دورق الخلط. ملاحظة: خلال هذه العملية ، قد تلتصق بعض التربة بجانق الدورق. باستخدام زجاجة ضغط بلاستيكية مليئة بالماء المقطر، تغسل كل التربة المتبقية في الدورق.
  8. إضافة الماء المقطر إلى الكأس لجعله حوالي ثلثي الحجم. قم بمزجها لحوالي دقيقتين باستخدام الخلاط.
  9. صب المزيج في اسطوانة متدرجة من الدرجة الثانية. تأكد من أن كل التربة الصلبة يتم غسلها من كوب الخلط. املء الاسطوانة المدرجة مع الماء المقطر لرفع منسوب المياه إلى علامة 1000 سي سي.
  10. تأمين الجزء العلوي من الاسطوانة بسدادة مطاطية (الخطوة 9). مزج التربة والماء جيدا عن طريق تحويل اسطوانة التربة رأسا على عقب عدة مرات.
  11. ضع الاسطوانة في الغرفة ذات درجة الحرارة الثابتة بجوار الاسطوانة الموصوفة في الخطوة 5. سجل الوقت على الفور. هذا هو الوقت التراكمي t = O. أدخل الهيدروميتر في الاسطوانة التي تحتوي على التربة والمياه.
  12. خذ قراءات الهيدروميتر في الأوقات التراكمية t = 0.25 min.، 0.5 min.، 1 min.، و 2 دقيقة.
  13. خذ الهيدروميتر بعد دقيقتين من وضعه في الاسطوانة المجاورة له (الخطوة 5).
  14. قراءات الهيدروميتر يجب أن تؤخذ في الوقت المناسب t = 4 min.، 8 min.، 15 min.، 30 min.، 1 ساعة ، 2 ساعة ، 4 ساعات ، 8 ساعة ، 24 ساعة. و 48 ساعة. لكل قراءة ، أدخل الهيدروميتر في الاسطوانة التي تحتوي على التربة والمياه حوالي 30 ثانية قبل القراءة. بعد أخذ القراءة ، قم بإزالة الهيدروميتر وضعه مرة أخرى في الاسطوانة بجانبه (الخطوة 5).
تجربة التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر - Hydrometer Analysis
تجربة التحليل الحبيبي للتربة بطريقة الهيدروميتر - Hydrometer Analysis
Hydrometer Analysis

المخطط (1): مخطط بياني لبيانات فحص الهيدروميتر فقط

Hydrometer Analysis

المخطط (2): مخطط بياني لبيانات فحص الهيدروميتر مع بيانات التحليل المنخلي

Hydrometer Analysis

المناقشة

تحليل hydrometer هو عملية تحديد حجم الحبيبات التي تستغرق عادةً 78 ساعة. بسبب عدم وجود القيود ، قمنا بتنفيذ التجربة بأكملها. وكانت بعض الملاحظات لا تزال استنتجت. هناك حاجة حقاً إلى أخذ درجة حرارة المحلول من كل فترة زمنية لأن ذلك يفرض تأثيرات معينة على حالة التربة والمياه التي يجري النظر فيها. من المهم أن تستخدم الصبر في أداء هذه التجربة لأنك ستحتاج إلى الانتظار وملاحظة بعناية أثناء إجراء هذه التجربة. كما كان واضحًا ومثبتًا أن هذه الجسيمات الأكبر حجماً استقرت أسرع من تلك الجسيمات الأصغر. لقد لاحظنا بدقة أن عامل الوزن للجسيم هو في الواقع الاعتبار الرئيسي في هذه التجربة. وأخيرا ، كان من الضروري أيضا تعيين أشخاص معينين لرعاية درجة الحرارة ومقياس الرطوبة لضمان الاتساق في القراءة الصحيحة.

الفائدة العملية:

تجربة الهيدروميتر، التي تقع تحت تحليل حجم الحبيبات ، تجد تطبيقها على هندسة الأساسات والبناء. بعد معرفة حجم حبيبات جزيئات التربة ، سيتمكن المهندسون من تحديد المعالجة المقابلة التي ينبغي القيام بها في التربة (خاصة في الأوقات اللازمة لزيادة قوة التربة). في الممارسة العملية ، تم استخدام المعلومات التي تم جمعها من خلال تحليل حجم الحبيبات لتصميم البنى ، وخاصة تلك التي تتماشى مع بناء الطرق والأرصفة. يعتبر تدرج جسيمات التربة ، والذي يتحدد من خلال تحليل حجم الحبيبات هو الشاغل الرئيسي في تصميم مزيج الرصف.

ساعدنا في إبداء رأيك!

التصميم
الكفاءة

جيد !

الهيدروميتر جهاز ممتاز لقياس تدرج حبيبات التربة ذات الحجم الصغير جداً من خلال ثقل الجسيمات.

تقييم المستخدمون: 5 ( 1 أصوات)

الوسوم

أنمار النقيب

مدير التحرير في موقع النقيب للمعلوماتية. أعمل بدوام كامل في التدوين، أنا مهندس مدني ، يوتيوبر ، خبير SEO ، خبير في التسويق الرقمي ، ولدي خبرة 3 سنوات في التسويق عبر Facebook و 2 سنوات في التدوين.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق