Levéltári szakértői tartalom: a cikk a geotechnikai kifejezések, képletek és laboratóriumi eljárások történeti áttekintését őrzi. Nem geotechnikai tanulmány, töltéstervezés, tömörítési előírás, minőség-ellenőrzési terv, és nem helyettesíti a jelenlegi szabványt. A talajparamétereket, a berendezéseket, a tömörítési energiát, az átvételi kritériumokat és a biztonságos munkamódszereket az adott talaj és objektum alapján feljogosított geotechnikus mérnök és akkreditált laboratórium határozza meg.
Ma Savo Kusić a fa ablakokra, fa-alumínium ablakok, egyéni ablakok, ajtó és ajánlatkérés. Ez a cikk műszaki archívum marad, és nem jelent geotechnikai tervezési, tesztelési vagy földmunkavégzési ajánlatot.
Laza talaj tömörítése
A laza talaj tömörítése a szilárd részecskék méretétől és alakjától, valamint szerkezetétől függ. Kötetlen talaj esetén vannak bizonyos határok, amelyek között a legritkább és legsűrűbb szerkezetre vonatkozó n porozitási együttható és e porozitási együttható értékei mozognak.
Ha a meg nem kötött anyagot megszárítjuk, és lassan főzőpohárba öntjük, hogy öntés közben ne tömörüljön, akkor a legritkább szerkezetét kapjuk. Ez a szerkezet megfelel az emax porozitási együtthatónak, amelynek értéke a homokra az eredeti szövegben a következő határokon belül van:
emax =0,7-1,0.
Ha ugyanazt az anyagot vékony rétegekben öntjük egy főzőpohárba, és minden réteget fakalapács segítségével addig döngölünk, amíg a térfogat állandó nem lesz, azaz amíg a döngölés hatására meg nem ülepedik, akkor a legsűrűbb szerkezetét kapjuk. Ez megfelel az emin porozitási együtthatónak, amelynek értéke homokra:
emin = 0,45–0,65.
A nem kötött talaj tömörödését az ID relatív tömörödéssel fejezzük ki, egy együtthatóval, amely a talaj tömörségi fokát mutatja a legnagyobb tömörítéshez viszonyítva:
ahol e a talaj porozitási együtthatója természetes tömörödési állapotban. A relatív sűrűség végső értékei:
- a legritkább szerkezetnél e = emax; ID =0;
- a legsűrűbb szerkezetre e = emin; ID =1.
A homokos talaj tömörítésének kritériuma Terzaghi szerint az eredeti szövegben a következő:
- gyéren tömörített homok: ID =0-1/3;
- közepesen tömörített homok: ID =1/3–2/3;
- sűrűn tömörített homok: ID =2/3-1.
Az utakon és töltéseken lévő töltések esetén a szövegben az ID = értéket kell megadni2/3-1.
Az előző forma helyett a térfogatarány használható:
ahol V a bolygatatlan talajminta térfogata, Vmax azonos mennyiségű talaj térfogata a legkisebb tömörödés állapotában, és Vmin azonos mennyiségű talaj térfogata maximális tömörítés esetén.
Alkalmazási korlát: A történelmi besorolások és kifejezések nem vihetők át közvetlenül a projektre vagy az építkezésre. A talajtípus, a mintavételi módszer, a minta állapota, az alkalmazandó szabvány és a projekt követelményei megváltoztathatják a módszert és a kritériumokat.
Megkötött talaj tömörítése
A kötött talajnál a tömörödés nem csak a szilárd összetevők méretétől és alakjától, valamint szerkezetétől függ, hanem a kohéziótól is. A kohézió miatt a szilárd részecskék összetapadnak, így a tömörítés során a pórusokból jóval nehezebb a vizet kipréselni, mint a kötetlen talajnál, amelynek részecskéi terhelés hatására könnyebben mozognak.
A kötött talaj tömörítésekor nagy jelentősége van a víz mennyiségének. Tömörítéssel a víz kiszorul a pórusokból, és a vízréteg vastagsága csökken; csökken a porozitás, nő a nyírószilárdság és a térfogatsűrűség. Minél nagyobb a sűrűség, annál több a szilárd anyag és kevesebb a pórus térfogategységenként. Ezt az arányt vettük alapul a kötött talaj tömörödésének értékeléséhez. A tömörítés szabályozása a szövegben száraz térfogattömeggel történik:
γd = Wd / V [N/cm3]
ahol Wd a teljesen kiszáradt talajminta tömege nitrogénben, V pedig ugyanennek a mintának a térfogata tömörített állapotban, szárítás előtt cm-ben3.
Proctor próba
A Proctor teszt a talajban lévő víz mennyisége és annak tömörödése közötti összefüggés meghatározására szolgál. Meghatározza az optimális páratartalmat, azaz azt a páratartalmat, amelynél a tömörített talaj a maximális száraz térfogati tömeget adja egy adott tömörítési energiához.
A Proctor-készülék történeti leírása (ábra).1) egy Ø = belső átmérőjű fémhengerből áll10 cm, magasság12 cm(kép1_a_), egy azonos magasságú átmérőjű henger folytatása10 cm(kép1_b_) és fémdöngölő átmérője5 cm, súly2,5N, valamivel nagyobb átmérőjű hengeres vezetőben. A vezető az alsó végén nyitott, a felső végén zárt, egy kicsit szélesebb nyílással a nyomófogantyú áthaladásához (kép1_c_). A henger alsó végét egy nagyobb fémlemezre helyezzük, és a döngölés során rögzítjük.
A mintát az eredeti eljárás szerint szárítjuk és szitán átszitáljuk5 mmhogy elkerüljük a nagy szemek hatását. Ezután olyan mennyiségű vízzel keverik össze, amely nem lehet olyan nagy, hogy a minta pépessé váljon, és nem lehet olyan kicsi, hogy a mintát ne lehessen feldolgozni. Először egy réteget, amelynek magassága kb8 cmtömörítetlen állapotban és döngölve25ütések egyenletesen elosztva a felületen. Az ütközést a kalapács szabad esése a magasságból hajtja végre30 cm. Új vastagságú réteg kerül felhordásra8 cm, újakkal tölti fel25megüti és megismétli a folyamatot a harmadik réteggel. A befejezés után a hosszabbítást eltávolítjuk, a minta felületét az alsó henger széléhez igazítjuk, és a felesleges szennyeződést eltávolítjuk. Ezután a tömörített talajból mintát veszünk, és meghatározzuk annak száraz térfogatsűrűségét γd és nedvességtartalmát w.
Kép1— Proctor kísérlete.
A kísérletet 5 - 6-szer megismételjük, mindig ugyanabból a mintából származó friss, kezeletlen anyaggal, de eltérő mennyiségű vízzel, hogy különböző γd és w értékeket kapjunk. A diagram abszcisszán a w talajnedvességet, az ordinátán pedig a γd száraz térfogatsúlyt alkalmazzuk (2 kép). Az összekapcsolt pontok egy görbét adnak, amely azt mutatja, hogy a száraz térfogatsűrűség először a nedvességgel maximumra nő, majd csökken. A max γd maximális száraz térfogatsűrűségnek megfelelő wopt páratartalmat optimális páratartalomnak nevezzük. A szövegben elfogadott, hogy ezen a páratartalom mellett érhető el a legnagyobb tömörítés adott tömörítési energiához. Az így végrehajtott tesztet standard Proctor-tesztnek nevezzük.
ábra 2 — Proctor diagram.
Laboratóriumi biztonság és szabvány: A berendezés méretei, a döngölő tömege és esése, a rétegek száma és az ütközések száma, valamint a minta előkészítése itt továbbított történelmi adatok, nem önálló utasítások. Egy érvényes eljárásnak meg kell határoznia a megfelelő szabványt és laboratóriumi tervet. A szárítás, szitálás és döngölés a por, a repülő részecskék, a becsípődés és az ütközési sérülések kockázatát hordozza magában; megfelelő felszerelés, védelem és képzett kezelő szükséges.
A szemcseméret hatása 5 mm
Az eredeti szövegben az szerepel, hogy az 5 mm-nál nagyobb szemek nem gyakorolnak jelentős hatást, ha a teljes tömeg 25%-át teszik ki. Ha több mint 25% van, akkor ezek hatását figyelembe kell venni a keverék száraz térfogattömegének kiszámításával arányossági módszerrel vagy módosított Proctor-teszttel.
Számítás arányossági módszerrel
E módszer szerint a talajanyagkeverék γdm száraz térfogattömegét a méreten felüli és kisebb szemcsék arányos ábrázolása alapján számítjuk ki.5 mm:
hol van:
- γd – a szitanyíláson áthaladó anyag száraz térfogattömege5 mm;
- γsc – a szitanyíláson visszamaradt szilárd részecskék térfogati tömege5 mm;
- m – a szitanyíláson maradt anyag tömegszázaléka5 mmaz egész tömeghez képest.
Módosított Proctor teszt
Az Egyesült Államok Reklamációs Hivatalának az eredeti szövegben idézett tapasztalatai szerint, ha a szemek nagyobbak, mint5 mmátadni1/3hogy2/3a talaj teljes tömegéből a vizsgálatot a teljes tömeggel kell elvégezni. Mivel ezt egy átmérőjű hengerben nem lehet sikeresen megtenni10 cm, nagyobb átmérőjű hengert használnak az úgynevezett módosított Proctor tesztben. A szöveg egy átmérőjű hengert ír le15,2 cmés magasság23,2 cm, amelyben a minta mennyisége5,5kp három megközelítőleg egyenlő réteget tölt ki po-val50nehéz kalapáccsal üti4,53kp és ejtési magasság45,7 cm. Ha a minta legfeljebb20 mm, a vizsgálatot háborítatlan anyaggal végezzük. Ha nagyobb szemcséket tartalmaz, mint20 mm, mennyisége5,5kp mintát szitán átszitálunk20 mm, és a szitán lévő maradékot azonos méretű anyagra cseréli5-20 mm.
Az így leírt eljáráson túl a szövegben minden, a standardtól eltérő teljesítési módot módosított Proctor-tesztnek is neveznek.
Tömörítési energia
A Proctor-hengerben lévő minta tömörítési energiája az egyenlettel fejezhető ki, ahol N a kalapácsütések száma, h a kalapácsesés magassága m-ben, W a kalapács tömege Mp-ben (megapond), V pedig a minta térfogata m-ben3.
A tömörítési energia növekedésével a minta nagyobb tömörödése érhető el, csökken a porozitása, azaz a talajban lévő víz mennyisége, és nő a száraz térfogattömeg. A tömörítési energiákhoz E1, E2, E3és E4ábrán a megfelelő Proctor-diagramokat kapjuk3. Minden diagram aszimptotikusan egy telítési diagrammal kezdődik, amelyet diagramnak is neveznek0%a levegő pórusait, ha minden pórus megtelt vízzel, pl5%a levegő pórusaiból, ha van95%vízzel feltöltött pórusok.
_Kép3— Proktor diagramok különböző tömörítési energiákhoz.
A telítési diagram az abszcisszán w = wz = n / γs(1-n), és az ordinátán γd = γs(1-n), ahol n a talaj porozitása, γs pedig az adott talaj szilárd részecskéinek térfogattömege. Ebből következik, hogy a tömörítési energia beállítható a kívánt tömörítés eléréséhez. A természetes talaj vagy a tömörített töltés tömörítésének szabályozására a szövegben gyakran alkalmazzák az Iz tömörítési mutatót, az adott talaj vagy töltés száraz térfogattömegének γd arányát a Proctor γp által kapott térfogattömeghez:
Iz = γd / γp.
Terepen történő tervezés és ellenőrzés: a laboratóriumi görbe önmagában nem erősíti meg a származtatott réteg minőségét. A tervezési és szabályozási tervben szerepeltetni kell a mintavételt, a rétegvastagságot, a gépi áthaladások típusát és számát, a páratartalmat, a terepi méréseket, a teherbírást, a vízelvezetést, a szomszédos szerkezeteket és a földalatti beépítéseket. Ne közelítse meg a henger vagy más gépek munkaterületét szervezett jelzések és beléptetés nélkül.