Shënim i rëndësishëm sigurie: Ky është një tekst profesional arkivor, jo një manual aktual laboratori apo terreni. Procedurat e përshkruara përfshijnë merkurin, flakët e hapura, ngrohjen, parafinën dhe pajisje dhe materiale të tjera që mund të jenë të rrezikshme ose të papranueshme sot. Mos i zbatoni ato pa standarde të vlefshme, vlerësim të rrezikut, fletë të të dhënave të sigurisë, laborator të përshtatshëm dhe mbikëqyrje profesionale. Teksti nuk është pjesë e ofertës aktuale të produkteve dhe shërbimeve të Savo Kusić.
Përcaktimi i peshës vëllimore të tokës
Ka disa mënyra për të përcaktuar peshën vëllimore të tokës, nga të cilat do të përshkruajmë më të përdorurat, përkatësisht: procedurën e cilindrit, procedurën me zhytjen e kampionit në ujë, procedurën me zhytjen e kampionit në merkur dhe procedurën me rërë.
Procedura me cilindër
Kjo procedurë është më e përdorura dhe kryhet në terren dhe në laborator. Aplikohet në tokë të lidhur dhe të palidhur.
Një cilindër metalik me vëllim të njohur, me një skaj të poshtëm të mprehur, shtypet në tokë ose në një kampion të patrazuar ose të ngjeshur artificialisht, në mënyrë që të mbushet plotësisht me masë dheu. Pas kësaj, sipërfaqja e kampionit rrafshohet me thikë me skajet e sipërme dhe të poshtme të cilindrit dhe menjëherë mbyllet me mbulesa metalike dhe peshohet në peshore.
Nëse W është pesha e kampionit me cilindër dhe kapakë, W0 është pesha e vetë cilindrit me kapak, V është vëllimi i cilindrit
pesha vëllimore e tokës γ është:
γ = (W - WP)/V
Procedura me zhytjen e kampionit në ujë
Kjo procedurë bazohet në vetinë fizike që vëllimi i një trupi të zhytur në ujë është i barabartë me vëllimin e ujit të zhvendosur. Përdoret vetëm për tokë të lidhur, kur nuk mund të merret një mostër e një forme të rregullt gjeometrike.
Nga toka e patrazuar ose nga një kampion më i madh, merret një pjesë e mostrës në formë makaku dhe matet në peshore pesha e saj W në gjendjen e saj natyrore. Pastaj kampioni mbulohet me parafinë të shkrirë, e cila nuk duhet të jetë shumë e nxehtë, por aq sa të shkrihet. Një shtresë e hollë parafine 1-2 mm duhet të mbulojë plotësisht të gjithë kampionin. Pastaj kampioni me parafinë peshohet në peshore dhe fitohet pesha W’. Pesha e parafinës është W’ – W.
Vëllimi i parafinës VP, i marrë nga formula: VP * γP = W’ – W,
ku γP është pesha vëllimore e parafinës, e cila dihet dhe është γP = 0,892 p/cm3.
Nga ekuacioni i mësipërm kemi: VP = (W’ – W)/0,892 [cm3].
Fig. 1. Përcaktimi i peshës vëllimore të tokës duke e zhytur kampionin në ujë
Më pas, kampioni i mbështjellë me parafinë varet në një peshore me një fije mëndafshi të hollë (fig. 1), pesha vihet në ekuilibër dhe më pas menjëherë nën kampion tërhiqet një enë me ujë të distiluar, në mënyrë që e gjithë kampioni të zhytet në ujë. Meqenëse për shkak të humbjes së dukshme të peshës së mostrës në ujë, ekuilibri në peshore është i prishur, ai rivendoset me heqjen e peshave, në mënyrë që të fitohet pesha e kampionit me parafinë të zhytur në ujë W. Diferenca në peshën e kampionit me parafinën në gjendje të pazhytur dhe të zhytur jep peshën e ujit të zhvendosur, d.m.th. nëse pesha vëllimore e ujit YW = 1,00, vëllimi i ujit të zhvendosur Vw
Nga vëllimi Vw, ne zbresim vëllimin e parafinës VP dhe marrim vëllimin e kampionit.
Dendësia e tokës është: γ = W/(Vw – VP)*m
ku m është koeficienti korrigjues për shkak të ndryshimit në temperaturën e ujit, pasi Y = 1,0 për temperaturën e ujit në 4 °C: m = γw,T / γw,4oC.
Procedura me zhytjen e mostrës në merkur
Kjo procedurë zbatohet për tokat e lidhura, edhe në rastet kur është e nevojshme të heqësh dorë nga marrja e mostrës me formë të rregullt gjeometrike, që është rasti, për shembull, kur përcaktohen kufijtë e tkurrjes së tokës.
Fig. 2. Përcaktimi i peshës vëllimore të tokës duke e zhytur kampionin në merkur
Motra zhytet në një enë të mbushur plotësisht me merkur (fig. 2) dhe me ndihmën e një pllake xhami me thumba të holla metalike shtypet në mënyrë që të zhytet plotësisht në merkur. Merkuri i shtypur derdhet në një enë më të madhe, nga ku merret dhe matet pesha e tij. Nëse W është pesha e kampionit, Wz është pesha e merkurit të zhvendosur, γz është pesha vëllimore e merkurit, Vz=V është vëllimi i merkurit të zhvendosur që është i barabartë me vëllimin e kampionit;
Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz
atëherë pesha vëllimore e tokës është:
γ =W*γz /Wz.
Procedura e rërës
Ky test kryhet në terren dhe më së shpeshti aplikohet në dhera të palidhura, zhavorr, rërë zhavorri, material moren dhe në raste të tjera, kur nuk është i mundur nxjerrja e mostrave të patrazuara me cilindra. Parimi i kësaj procedure konsiston në hapjen e një vrime në tokë dhe më pas mbushjen e saj me rërë normale me peshë të njohur vëllimore, në bazë të së cilës përcaktohet vëllimi i vrimës. Pesha vëllimore e tokës përcaktohet nga pesha e masës së gërmuar dhe vëllimi i vrimës.
Sipërfaqja e tokës, pesha vëllimore e së cilës duhet të përcaktohet, rrafshohet në mënyrë që të jetë horizontale, pastaj një pllakë prej kallaji përafërsisht.40x40 cm(fig.3), me një shabllon të prerë në mes të diametrit Ø =20 cm, trashësi5 mm, për hapjen e një grope në tokë. Pllaka e kallajit shtrihet në tokë dhe fiksohet me kunja. Një vrimë me diametër prej20 cm, thellësia përafërsisht20 cm, mundësisht me mure vertikale, por jo jashtë shabllonit dhe pastroni mirë. I gjithë materiali i gërmuar vendoset në pjatë, pastaj menjëherë pas gërmimit, derisa ka ende lagështinë natyrale, peshohet në peshore dhe përcaktohet pesha W. Për të përcaktuar më vonë lagështinë natyrale, kampioni vendoset në një kuti teneqeje me kapak, për t’u çuar në dhomën e tharjes pas përfundimit të punës në terren. Menjëherë pas kësaj, në vrimën e gërmuar hidhet rërë normale e thatë, pesha vëllimore e së cilës γd përcaktohet me matje, pra nga eksperimenti laboratorik i kryer më parë, duke derdhur rërë nëpër të njëjtën hinkë dhe nga e njëjta lartësi, h bie si në eksperimentin në terren.
Sl.3. Përcaktimi i peshës vëllimore të tokës duke përdorur testin e rërës
Përpara se të filloni provën, matni peshën e rërës normale në gotë dhe më pas pasi të keni mbushur vrimën në tokë me atë rërë deri në sipërfaqen e sipërme të pllakës së kallajit, e cila është e niveluar me një vizore çeliku me gjatësi 40 cm, matni pjesën tjetër të rërës në gotë, në mënyrë që pjesa e sipërme e peshës të thahet saktësisht në _W. përftohet pjatë. Vëllimi Vd i vrimës së gërmuar në sipërfaqen e sipërme të llamarinës përcaktohet në bazë të formës Vd = Wd/γd.
Vëllimi V i vrimës në tokë përftohet duke zbritur vëllimin v të hapjes së shabllonit të kallajit:
Pesha vëllimore e tokës γ është: γ = W/V, ku W është pesha e dheut të gërmuar nga vrima e matur menjëherë pas gërmimit. Vihet re se në vend të rërës përdoret suva, vaj ose asfalt i ftohtë, të cilat janë më pak të ndjeshme në mot të lagësht. Përveç kësaj, ka edhe pajisje speciale për punë më të lehtë dhe më të shpejtë në provën me rërë.
Vlerat e përafërta të peshave vëllimore të tokës janë dhënë në tabelën 1, me shënim se në analizat gjeomekanike në çdo rast pesha vëllimore e tokës duhet të përcaktohet me eksperiment në laborator ose në terren.
Përcaktimi i lagështisë së tokës
Eksperimenti i përcaktimit të lagështisë së tokës kryhet në disa mënyra, përkatësisht metoda laboratorike duke përdorur tharëse elektrike, metoda në terren duke përdorur tharjen në zjarr të hapur, duke përdorur karabit, matje nën ujë dhe duke përdorur një piknometër ajri. Këtu do të përshkruajmë vetëm dy metodat e para, të cilat aplikohen më shpesh në vendin tonë.
Metoda laboratorike duke përdorur tharëse elektrike
Kjo metodë është më e besueshme dhe më e aplikueshme për të gjitha llojet e dherave. Një copë tokë nga një kampion i patrazuar vendoset midis dy gotave konkave, të quajtura orë rëre, të cilat mbërthehen me një kapëse metalike dhe peshohen së bashku në një peshore analitike, dhe më pas vendosen në një tharëse elektrike ku thahet në 105°C derisa pesha të jetë konstante (fig. 4). Diferenca në temperaturë gjatë tharjes nuk duhet të jetë më e madhe se ±2°C, pasi në një temperaturë më të ulët tharja e plotë nuk kryhet dhe në një temperaturë më të lartë përbërësit organikë në kampion mund të digjen. Kohëzgjatja e përafërt e tharjes së mostrës me një gotë orë në tharëse është rreth 6 orë për rërën dhe rreth 12 orë për argjilën. Pas tharjes, kampioni i mbyllur në orë rëre me kapëse vendoset në një tharëse për t’u ftohur në temperaturën e dhomës, pas së cilës matet përsëri.
Fig. 4. Tharrja e mostrës në gota orësh me kapëse
Nëse W është pesha e mostrës në gjendje natyrale të lagështisë me gotë ore dhe kapëse, Ws pesha e kampionit në gjendje të thatë me gotë ore dhe kapëse, Wt pesha e gotës së orës dhe kapëses, lagështia e tokës w sipas përkufizimit të Atterberg është pesha e ujit pjesëtuar me peshën e tokës në gjendje të thatë, që është: W-W_________ *100[%].
Përcaktimi i porozitetit të tokës dhe koeficienti i porozitetit
Testi kryhet në një kampion të patrazuar, me kusht që vëllimi i tij të mund të përcaktohet në gjendje të patrazuar.
Shtypim një cilindër metalik me vëllim të njohur në tokën e patrazuar ose në një kampion me përmasa më të mëdha, nivelojmë sipërfaqen e sipërme të kampionit me skajet e cilindrit dhe e vendosim të thahet.105°Cderisa pesha të jetë konstante, më pas lëreni të ftohet në temperaturën e dhomës dhe peshoni përsëri në peshore së bashku me cilindrin.
Nëse V është vëllimi i brendshëm i cilindrit, Vm është vëllimi i lëndëve të ngurta të tokës pa pore, Wd është pesha e thatë e kampionit, γs është pesha vëllimore e grimcave të ngurta, poroziteti i tokës n është
Vëllimi Vm përcaktohet në bazë të peshës së thatë të kampionit Wd:
dmth në përqindje të vëllimit total të tokës
Meqenëse γd = Wd/V, d.m.th. pesha e thatë e tokës, mund të vendoset
n = 100* (1 – γd/ γs) [%].
Koeficienti i porozitetit është marrë nga formula e = n/(1-n).
Për projektimin, kontrollin e cilësisë ose ekzekutimin e punimeve, përdorni rregulloret aktuale, metodat e standardizuara të testimit dhe një laborator të autorizuar. Ky tekst ruhet si burim edukativ historik.