خلاصه مطلب :آزمایش نفوذ پذیری خاک های دانه ای (ارتفاع ثابت)

استاندارد: ASTM D2434

1. هدف

1-1- این آزمایش ضریب نفوذ پذیری با روش ارتفاع ثابت برای جریان آرام آب از خاکهای دانه ای را تعیین می نماید. منظور بدست آوردن مقادیر معرف ضریب نفوذ پذیری خاکهای دانه ای می باشد که در لایه های روسوبی طبیعی موجود در خاکریزه ها یا هنگام استفاده در لایه های اساس ممکن است اتفاق بیوفتد. برای محدود کردن اثرات تحکیم در طول آزمایش، این روش به خاکهای دانه ای دست خورده ای محدود می گردد که محتوی بیش از 10% عبوری از الک 75 میکرن (نمره 200) نباشد.

2. استانداردهای ASTM

ASTM D422: روش آزمایش تعیین دانه بندی خاکها
ASTM D2049: روش آزمایش تعیین دانسیته نسبی خاکهای غیر چسبنده

3. شرایط اساسی آزمایش

1-3- شرایط ایده آل آزمایش به شرح زیر، برای جریان آرام آب در خاکهای دانه ای با روش ارتفاع ثابت، لازم می باشد:
1-1-3- ادامه جریان بدون تغییر حجم خاک در طول آزمایش
2-1-3- جریان با فضاهای تخلخل اشباع و بدون حباب هوا در فضاهای خاک
3-1-3- جریان در حالت پایدار و بدون تغییرات در گردیان های هیدرولیک پائین تر از مقادیر معین، که در آن جریان متلاطم شروع می شود.
2-3- تمام انواع دیگر جریان شامل اشباع جزئی فضاهای خاک، جریان متلاطم، جریان ناپایدار مشخصات زودگذر میباشد و ضرایب نفوذ پذیری متغیر و وابسته به زمان را حاصل می شود، لذا نیاز به شرایط و روش های خاص دارد.

4. لوازم آزمایش نفوذ پذیری خاک های دانه ای (ارتفاع ثابت)

4-1- نفوذ پذیری سنج؛ مطابق جدول 1 بایستی دارای استوانه های نمونه با حداقل قطرهای تقریبا 8 تا 12 برابر حداکثر اندازه دانه ها باشد. نفوذ پذیری سنج بایستی مجهز به یک صفحه متخلخل با پوسته، مسلح مناسب در پائین با نفوذ پذیری زیادتر از نمونه های خاک، که سوراخ ها به اندازه کافی ریز باشد (ته بزرگتر از 10 % اندازه ریزتر) تا از حرکات ذرات ممانعت شود. خروجی های فشارسنج برای اندازه گیری کاهش ارتفاع ،h، در طول ،L، حداقل معادل قطر سیلندر صفحه متخلخل با پوسته مسطح مناسبی با فنری متصل به بالا، یا هر وسیله دیگر، برای اعمال اندکی از بار کل 22 تا 45 نیوتن (5 تا 10 پوند) ناشی از فشار، هنگامیکه صفحه بالایی در محل بسته است. این عمل دانیسته و حجم خاک جای گرفته را در طول اشباع نمونه و آزمایش نفوذ پذیری، برای برآورد نمودن نیاز تعیین شده در بند 3-1-1، بدون تغییر مهمی محفوظ می دارد.
2-4- تانک فیلتردار ارتفاع ثابت؛ همانطوریکه در شکل 1 نشان داده شده است، برای تهیه آب و حذف بیشتر هوا از شیر آن و مجهز به دریچه های کنترل مناسب برای برای نگهداری شرایط شرح داده شده در بند 3-1-2 می باشد. آب بدون هوا، در صورتیکه ترجیح داده شود، می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
3-4- قیف های بزرگ؛ به لوله های استوانه ای ویژه به قطر 25 میلی متر (یک اینچ) برای حداکثر اندازه 9.5 میلی متر  و به قطر 13 میلی متر   برای حداکثر اندازه ذرات 2 میلی متر (نمره 100) مجهز می باشد. طول لوله بایستی از طول کامل محفظه نفوذ پذیری حداقل 150 میلی متر (6 اینچ) بزرگتر باشد.
4-4- لوازم تراکم نمونه؛ می توان لوازم تراکمی را به نظر مناسب می رسد مورد استفاده قرار داد. به شرح زیر پیشنهاد می گردد: کوبنده ارتعاشی مجهز به پایه کوب به قطر 51 میلی متر (2 اینچ) ،کوبنده لغزان با پایه کوب به قطر 51 میلی متر (2 اینچ)، و یک میله برای لغزاندن وزنه های 100 گرمی (0.25 پوند برای ماسه ها) تا یک کیلوگرم (2.25 پوند برای خاک دارای شن درشت) و دارای ارتفاع سقوط قابل تنظیم، تا 102 میلی متر (4 اینچ) برای ماسه ها و 203 میلی متر (8 اینچ) برای خاکهای همراه با شن درشت می باشد.
4-5- پمپ خلاء یا شیر هواگیری
6-4- لوله های فشار سنج با درجه بندی متریک برای اندازه گیری ارتفاع آب
7-4- ترازو با ظرفیت 2 کیلوگرم (4.4 پوند) و دقت یک گرم (0.002 پوند)
8-4- بیلچه با ظرفیتی حدود 100 گرم (25/0 پوند) خاک
9-4- لوازم متفرقه مثل گرماسنج، ساعت با عقربه ثانیه شمار، پیمانه مدرج 250 میلی لیتری، پیمانه حدود یک لیتری، سینی برای مخلوط کردن و غیره

 لوازم کامل آزمایش نفوذپذیری با بار ثابت آزمایشگاهی