Wichtige feiligensnotysje: Dit is in profesjonele argyftekst, gjin aktueel laboratoarium of fjildhantlieding. De beskreaune prosedueres omfetsje kwik, iepen flammen, ferwaarming, paraffine, en oare apparatuer en materialen dy’t hjoeddedei gefaarlik of net akseptabel kinne wêze. Tapasse se net sûnder jildige noarmen, risiko-beoardieling, feiligensgegevensblêden, passend laboratoarium en profesjonele tafersjoch. De tekst is gjin diel fan it hjoeddeistige oanbod fan produkten en tsjinsten fan Savo Kusić.
Bepaling fan volumetrysk gewicht fan boaiem
D’r binne ferskate metoaden foar it bepalen fan it volumetryske gewicht fan ’e boaiem, wêrfan wy de meast brûkte beskriuwe: de silindermetoade, de metoade mei ûnderdompeling fan it probleem yn wetter, de metoade mei it ûnderdompeljen fan it probleem yn kwik, en de metoade mei sân.
Proseduere mei silinder
Dizze proseduere is de meast brûkte en wurdt útfierd yn it fjild en yn it laboratoarium. It wurdt tapast op ferbûne en ûnbûne grûn.
In metalen silinder fan bekend folume, mei in skerpe legere râne, wurdt yndrukt yn ’e boaiem of yn in ûnfersteurde of keunstmjittich komprimearre monster, sadat it is folslein fol mei boaiem massa. Dêrnei wurdt it oerflak fan ‘e stekproef mei in mes mei de boppeste en legere rânen fan’ e silinder gelyk en fuortendaliks sletten mei metalen deksels en weage op in skaal.
As W is it gewicht fan it stekproef mei silinder en caps, W0 gewicht fan de silinder sels mei covers, V folume fan de silinder
boaiemtichtens γ is:
γ = (W - WP)/V
De proseduere mei it ûnderdompeljen fan it monster yn wetter
Dizze proseduere is basearre op de fysike eigenskip dat it folume fan in lichem ûnderdompele yn wetter is gelyk oan it folume fan ferpleatst wetter. It wurdt allinnich brûkt foar bûnte grûn, as in stekproef fan in reguliere geometryske foarm net te krijen is.
Ut de ûnfersteurde grûn of út in gruttere stekproef wurdt in stik makaakfoarmich monster nommen en it gewicht W yn syn natuerlike steat wurdt metten op in skaal. Dan wurdt it monster bedutsen mei smelte paraffine, dy’t net te hjit wêze moat, mar krekt genôch om te smelten. In tinne laach paraffine 1-2 mm moat de hiele stekproef folslein bedekke. Dan wurdt it monster mei paraffine op in lykwicht weage en it gewicht W’ wurdt krigen. It gewicht fan paraffine is W’ – W.
It folume fan paraffine VP, krigen fan ‘e foarm: VP * γP = W’ – W,
dêr’t γP it volumetryske gewicht fan paraffine is, dat bekend is en bedraacht oan γP = 0,892 p/cm3.
Ut de boppesteande fergeliking hawwe wy: VP = (W’ – W)/0,892 [cm3].
Fig. 1. Bepale it volumetryske gewicht fan ’e boaiem troch it ûnderdompeljen fan it stekproef yn wetter
Dan wurdt it paraffine-ferpakte monster op in skaal ophongen mei in tinne seide tried (fig.1), wurdt it lykwicht balansearre, en dan wurdt in skip mei destillearre wetter ûnder de stekproef lutsen, sadat it hiele probleem yn wetter ûnderdompele wurdt. Om’t troch it skynbere gewichtsverlies fan ’e stekproef yn it wetter it lykwicht op ’e skaal fersteurd wurdt, wurdt it wer ynsteld troch it fuortheljen fan ’e gewichten, sadat it gewicht fan ’e stekproef mei paraffine ûnderdompele yn it wetter W wurdt krigen. It ferskil yn it gewicht fan ‘e stekproef mei paraffine yn’ e unsubmerged en ûnderdompele steat jout it gewicht fan it ferpleatst wetter, dus as it volumetryske gewicht fan it wetter is YW =1,00, folume fan ferpleatst wetter Vw
Wy subtrahearje it folume fan paraffine VP fan it folume Vw, en krije it folume fan ’e stekproef.
Volumetrysk gewicht fan boaiem is: γ = W/(Vw – VP)*m
dêr’t m de korreksjekoëffisjint is fanwege it ferskil yn wettertemperatuer, om’t Y =1,0foar de wettertemperatuer by4 °C: m = γw,T / γw,4oC.
Proseduere mei it ûnderdompeljen fan it monster yn kwik
Dizze proseduere wurdt tapast foar bûnte boaiem, ek yn gefallen dêr’t it nedich is om op te jaan fan in stekproef fan in reguliere geometryske foarm, wat it gefal is, bygelyks by it bepalen fan de grinzen fan boaiemkrimp.
Sl.2. Bepale it volumetryske gewicht fan ’e boaiem troch it ûnderdompeljen fan it stekproef yn kwik
It monster wurdt ûnderdompele yn in skip folslein mei kwik (fig. 2) en mei help fan in glêzen plaat mei tinne metalen spikes wurdt it yndrukt sadat it folslein ûnderdompele wurdt yn kwik. It yndrukte kwik wurdt yn in grutter skip getten, wêrfan it gewicht nommen en mjitten wurdt. As W is it gewicht fan de stekproef, Wz is it gewicht fan ferpleatst kwik, γz is it volumetryske gewicht fan kwik, Vz=V is it folume fan ferpleatst kwik dat is gelyk oan it folume fan it stekproef;
Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz
dan is it volumetrysk gewicht fan ’e boaiem:
γ =W*γz /Wz.
Sânproseduere
Dizze test wurdt útfierd yn it fjild en wurdt meast tapast op unbound boaiem, grint, grint sân, morene materiaal en yn oare gefallen, doe’t de winning fan ûnfersteurde monsters mei silinders is net mooglik. It prinsipe fan dizze proseduere bestiet út it graven fan in gat yn ’e grûn en dan folje it mei gewoane sân fan bekend volumetric gewicht, basearre op hokker folume fan it gat wurdt bepaald. It volumetryske gewicht fan de boaiem wurdt bepaald út it gewicht fan de ôfgroeven massa en it folume fan it gat.
It oerflak fan ’e boaiem, wêrfan it volumetryske gewicht te bepalen is, wurdt nivellere sadat it horizontaal is, dan in tinplaat fan ca.40x40 cm(fig.3), mei in sjabloan útknipt yn ‘e midden fan’ e diameter Ø =20 cm, dikte5 mm, foar it graven fan in gat yn ’e grûn. De tinne plaat wurdt plat op ’e grûn lein en fêstmakke mei pinnen. In gat mei in diameter fan20 cm, djipte ca20 cm, leafst mei fertikale muorren, mar net bûten it sjabloan en skjin goed. Al it ôfgroeven materiaal wurdt op ’e plaat pleatst, dan fuortendaliks nei it graven, wylst it noch syn natuerlike fochtigens hat, wurdt it op in skaal weage en it gewicht W wurdt bepaald. Om letter de natuerlike luchtfochtichheid te bepalen, wurdt it monster yn in blikken doaze mei deksels pleatst, om nei it foltôgjen fan it fjildwurk nei de droegekeamer te brochten. Daliks dêrnei wurdt yn it ôfgroeven gat droech gewoan sân getten, wêrfan it folumegewicht γd bepaald wurdt troch mjitten, dus út de earder útfierde laboratoariumtest, troch sân troch deselde trechter en fan deselde hichte ôf te goaien, falt h as by de fjildproef.
Sl.3. Bepale it volumetryske gewicht fan ’e boaiem mei de sântest
Foardat de test begjint, mjit it gewicht fan normaal sân yn mjitbekers, en dan nei it foljen fan it gat yn ‘e grûn mei dat sân nei it boppeste oerflak fan’ e tin plaat, wêrmei it is ôfstimd mei in stielen liniaal fan lingte40 cm, weagje de rest fan it sân yn ’e beuker, sadat it krekte gewicht Wd fan it droege normale sân yn it gat nei it boppeste oerflak fan it plaatmetaal wurdt krigen. Wy bepale it folume Vd fan it ôfgroeven gat oan it boppeste oerflak fan de tin plaat basearre op de formule Vd = Wd/γd.
It folume V fan it gat yn ‘e grûn wurdt krigen troch it ôflûken fan it folume v fan’ e iepening fan ’e tin sjabloan:
Boardvolumetrysk gewicht γ is: γ = W/V, wêrby W it gewicht is fan ôfgroeven grûn út it gat mjitten fuort nei ôfgraving. Dêrby wurdt opmurken dat gips, oalje of kâld asfalt brûkt wurdt yn stee fan sân, dy’t minder gefoelich binne yn wiet waar. Dêrneist binne der ek spesjale apparaten foar makliker en flugger wurkjen oan de test mei sân.
Approximate wearden fan grûnvolumetryske gewichten wurde jûn yn tabel 1, mei in notysje dat yn geomechanyske analyzes yn elk gefal it boaiemvolumetryske gewicht bepaald wurde moat troch eksperimint yn it laboratoarium of yn it fjild.
Bepaling fan boaiemfocht
De test foar it bepalen fan boaiemfocht wurdt op ferskate manieren útfierd, nammentlik de laboratoariummetoade mei in elektryske droeger, fjildmetoaden mei it droegjen op in iepen fjoer, it brûken fan karbid, mjitten ûnder wetter en it brûken fan in luchtpyknometer. Hjir sille wy allinich de earste twa metoaden beskriuwe, dy’t it meast yn ús lân tapast wurde.
Laboratoariummetoade mei elektryske droeger
Dizze metoade is de meast betroubere en meast tapast foar alle soarten boaiem. In stik grûn út in ûnfersteurde stekproef wurdt pleatst tusken twa konkave glêzen, neamd sânglêzen, dy’t fêstmakke wurde mei in metalen klem en weage tegearre op in analytysk lykwicht, en dan pleatst yn in elektryske droeger dêr’t it wurdt droege by 105°C oant it gewicht is konstant (fig. 4). It ferskil yn temperatuer by it drogen moat net grutter wêze as ±2°C, om’t by in legere temperatuer gjin folsleine drogen wurdt útfierd, en by in hegere temperatuer kinne de organyske yngrediïnten yn ’e stekproef ferbaarne. De ûngefear doer fan it droegjen fan it stekproef mei in oereglas yn ’e droeger is sawat 6 oeren foar sân, en sawat 12 oeren foar klaai. Nei it droegjen, it monster sletten yn oere glêzen mei in klem wurdt pleatst yn in desiccator te koelen nei keamertemperatuer, wêrnei’t it wurdt mjitten wer.
Fig. 4. Sample drogen yn oere glêzen mei klem
As W it gewicht fan it monster is yn ’e natuerlike steat fan focht mei it oereglês en de klem, Ws it gewicht fan it monster yn ’e droege steat mei it oereglês en de klem, Wt it gewicht fan it oereglês en de klem, de boaiemfocht w neffens Atterberg’s definysje is de definysje fan it gewicht fan wetter dield troch it gewicht fan wetter, sa is de definysje fan it gewicht fan it wetter: w = W-Ws / Ws-Wt * 100 [%].
Bepaling fan boaiemporositeit en porositeitskoëffisjint
De test wurdt útfierd op in ûnfersteurde stekproef, op betingst dat it folume kin wurde bepaald yn in ûnfersteurde steat.
Wy drukke in metalen silinder fan bekend folume yn ‘e ûnfersteurde boaiem of yn in stekproef fan gruttere dimensjes, nivellerje it boppeste oerflak fan’ e stekproef mei de rânen fan ’e silinder en sette it te droegjen op105°Coant it gewicht konstant is, lit it dan ôfkuolje by keamertemperatuer, en weagje it wer op ’e skaal tegearre mei de silinder.
As V it ynterne folume fan ’e silinder is, Vm is it folume fan boaiemfêste stoffen sûnder poarjes, Wd is it droege gewicht fan ‘e stekproef, γs is it folumegewicht fan’ e fêste dieltsjes, de boaiemporositeit n is
Wy bepale it folume Vm basearre op it droege gewicht fan ’e stekproef Wd:
dat wol sizze yn persintaazjes fan it totale grûnfolum
Sûnt γd = Wd/V, d.w.s. droech volumetrysk gewicht fan ’e boaiem, kin it set wurde
n =100* (1– γd/ γs) [%].
De porositeitskoëffisjint wurdt krigen fan ’e foarm e = n/(1-n).
Foar ûntwerp, kwaliteitskontrôle of útfiering fan wurken, brûk hjoeddeistige regeljouwing, standerdisearre testmetoaden en in autorisearre laboratoarium. Dizze tekst wurdt bewarre as in histoaryske edukative boarne.