బల్క్ మట్టి బరువు, తేమ మరియు సచ్ఛిద్రతను నిర్ణయించడం

ముఖ్యమైన భద్రతా గమనిక: ఇది ఆర్కైవల్ ప్రొఫెషనల్ టెక్స్ట్, ప్రస్తుత ప్రయోగశాల లేదా ఫీల్డ్ మాన్యువల్ కాదు. వివరించిన విధానాలలో పాదరసం, ఓపెన్ ఫ్లేమ్స్, హీటింగ్, పారాఫిన్ మరియు ఇతర పరికరాలు మరియు పదార్థాలు ఉన్నాయి, అవి ఈ రోజు ప్రమాదకరమైనవి లేదా ఆమోదయోగ్యం కావు. చెల్లుబాటు అయ్యే ప్రమాణాలు, ప్రమాద అంచనా, భద్రతా డేటా షీట్‌లు, తగిన ప్రయోగశాల మరియు వృత్తిపరమైన పర్యవేక్షణ లేకుండా వాటిని వర్తించవద్దు. టెక్స్ట్ Savo Kusić యొక్క ఉత్పత్తులు మరియు సేవల ప్రస్తుత ఆఫర్‌లో భాగం కాదు.

మట్టి యొక్క ఘనపరిమాణ బరువును నిర్ణయించడం

మట్టి యొక్క వాల్యూమెట్రిక్ బరువును నిర్ణయించడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి, వాటిలో మేము సాధారణంగా ఉపయోగించే వాటిని వివరిస్తాము: సిలిండర్ పద్ధతి, నమూనాను నీటిలో ముంచడం, పాదరసంలో నమూనాను ముంచడం మరియు ఇసుకతో పద్ధతి.

సిలిండర్‌తో విధానం

ఈ విధానం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు క్షేత్రంలో మరియు ప్రయోగశాలలో నిర్వహించబడుతుంది. ఇది కట్టుబడి మరియు అన్‌బౌండ్ మట్టికి వర్తించబడుతుంది.

ఒక పదునైన దిగువ అంచుతో తెలిసిన వాల్యూమ్ యొక్క మెటల్ సిలిండర్, మట్టిలోకి లేదా అంతరాయం కలిగించని లేదా కృత్రిమంగా కుదించబడిన నమూనాలోకి నొక్కబడుతుంది, తద్వారా ఇది పూర్తిగా మట్టి ద్రవ్యరాశితో నిండి ఉంటుంది. ఆ తరువాత, నమూనా యొక్క ఉపరితలం సిలిండర్ యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ అంచులతో కత్తితో సమం చేయబడుతుంది మరియు వెంటనే మెటల్ కవర్లతో మూసివేయబడుతుంది మరియు ఒక స్కేల్పై బరువు ఉంటుంది.

W అనేది సిలిండర్ మరియు క్యాప్‌లతో కూడిన నమూనా యొక్క బరువు అయితే, W0 కవర్లతో కూడిన సిలిండర్ యొక్క బరువు, సిలిండర్ యొక్క V వాల్యూమ్

నేల సాంద్రత γ:

γ = (W - WP)/V

నమూనాను నీటిలో ముంచడం ప్రక్రియ

నీటిలో మునిగిన శరీరం యొక్క పరిమాణం స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి పరిమాణానికి సమానం అనే భౌతిక ఆస్తిపై ఈ విధానం ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణ రేఖాగణిత ఆకారం యొక్క నమూనాను పొందలేనప్పుడు, ఇది కట్టుబడి ఉన్న మట్టికి మాత్రమే వర్తించబడుతుంది.

కలవరపడని నేల నుండి లేదా పెద్ద నమూనా నుండి, మకాక్-ఆకారపు నమూనా యొక్క భాగాన్ని తీసుకొని దాని బరువును W దాని సహజ స్థితిలో కొలవండి. అప్పుడు నమూనా కరిగిన పారాఫిన్‌తో కప్పబడి ఉంటుంది, ఇది చాలా వేడిగా ఉండకూడదు, కానీ కరిగించడానికి సరిపోతుంది. పారాఫిన్ యొక్క పలుచని పొర1-2 mmమొత్తం నమూనాను పూర్తిగా కవర్ చేయాలి. అప్పుడు పారాఫిన్‌తో ఉన్న నమూనా బ్యాలెన్స్‌పై బరువుగా ఉంటుంది మరియు బరువు W’ పొందబడుతుంది. పారాఫిన్ బరువు W’ – W.

పారాఫిన్ VP యొక్క వాల్యూమ్ సూత్రం నుండి పొందబడింది: VP * γP = W’ – W,

ఇక్కడ γP అనేది పారాఫిన్ యొక్క వాల్యూమెట్రిక్ బరువు, ఇది తెలిసినది మరియు γP = సమానం0,892p/cm3.

పై సమీకరణం నుండి మనకు: VP = (W’ – W)/0,892  సెం.మీ3].

Sl.1. నమూనాను నీటిలో ముంచడం ద్వారా నేల యొక్క ఘనపరిమాణ బరువును నిర్ణయించడం_

అప్పుడు, పారాఫిన్-చుట్టిన నమూనా ఒక సన్నని పట్టు దారంతో ఒక స్కేల్‌పై వేలాడదీయబడుతుంది (Fig.1), సంతులనం సమతుల్యమవుతుంది, ఆపై నమూనా కింద స్వేదనజలంతో ఒక పాత్రను డ్రా చేస్తారు, తద్వారా మొత్తం నమూనా నీటిలో మునిగిపోతుంది. నీటిలో శాంపిల్ యొక్క బరువు స్పష్టంగా తగ్గడం వల్ల, స్కేల్‌పై బ్యాలెన్స్ చెదిరిపోతుంది, బరువులను తొలగించడం ద్వారా ఇది తిరిగి స్థాపించబడుతుంది, తద్వారా నీటిలో మునిగిపోయిన పారాఫిన్‌తో నమూనా యొక్క బరువు W పొందబడుతుంది. మునిగిపోని మరియు మునిగిపోయిన స్థితిలో పారాఫిన్‌తో నమూనా యొక్క బరువులో వ్యత్యాసం స్థానభ్రంశం చేయబడిన నీటి బరువును ఇస్తుంది, అనగా నీటి వాల్యూమెట్రిక్ బరువు YW =1,00, స్థానభ్రంశం చెందిన నీటి పరిమాణం Vw

మేము వాల్యూమ్ Vw నుండి పారాఫిన్ VP వాల్యూమ్‌ను తీసివేసి, నమూనా యొక్క వాల్యూమ్‌ను పొందుతాము.

మట్టి యొక్క వాల్యూమెట్రిక్ బరువు: γ = W/(Vw – VP)*m

ఇక్కడ m అనేది నీటి ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసం కారణంగా దిద్దుబాటు గుణకం, ఎందుకంటే Y =1,0వద్ద నీటి ఉష్ణోగ్రత కోసం4 °C: m = γw,T / γw,4oC.

నమూనాను పాదరసంలో ముంచివేసే విధానం

ఈ విధానం కట్టుబడి ఉన్న నేలల కోసం వర్తించబడుతుంది, సాధారణ రేఖాగణిత ఆకారం యొక్క నమూనాను తీసుకోవడం మానేయాల్సిన అవసరం ఉన్న సందర్భాలలో కూడా ఇది జరుగుతుంది, ఉదాహరణకు, నేల సంకోచం యొక్క పరిమితులను నిర్ణయించేటప్పుడు.

Sl.2. నమూనాను పాదరసంలో ముంచడం ద్వారా నేల యొక్క ఘనపరిమాణ బరువును నిర్ణయించడం_

నమూనా పూర్తిగా పాదరసంతో నిండిన పాత్రలో ముంచబడుతుంది (అత్తి. 2) మరియు సన్నని మెటల్ స్పైక్‌లతో గాజు పలక సహాయంతో అది పూర్తిగా పాదరసంలో మునిగిపోయేలా నొక్కబడుతుంది. నొక్కిన పాదరసం ఒక పెద్ద పాత్రలో పోస్తారు, దాని నుండి దాని బరువు తీసుకోబడుతుంది మరియు కొలుస్తారు. W అనేది నమూనా యొక్క బరువు అయితే, Wz అనేది స్థానభ్రంశం చెందిన పాదరసం యొక్క బరువు, γz అనేది పాదరసం యొక్క ఘనపరిమాణ బరువు, Vz=V అనేది నమూనా యొక్క ఘనపరిమాణానికి సమానమైన స్థానభ్రంశం చెందిన పాదరసం పరిమాణం;

Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz

అప్పుడు నేల యొక్క ఘనపరిమాణ బరువు:

γ =W*γz /Wz.

ఇసుక విధానం

ఈ పరీక్ష ఫీల్డ్‌లో నిర్వహించబడుతుంది మరియు చాలా తరచుగా అన్‌బౌండ్ నేలలు, కంకర, కంకర ఇసుక, మొరైన్ మెటీరియల్ మరియు ఇతర సందర్భాల్లో, సిలిండర్‌లతో కలవరపడని నమూనాల వెలికితీత సాధ్యం కానప్పుడు వర్తించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ యొక్క సూత్రం భూమిలో ఒక రంధ్రం త్రవ్వడం మరియు తెలిసిన వాల్యూమెట్రిక్ బరువు యొక్క సాధారణ ఇసుకతో నింపడం, దాని ఆధారంగా రంధ్రం యొక్క పరిమాణం నిర్ణయించబడుతుంది. మట్టి యొక్క ఘనపరిమాణ బరువు తవ్విన ద్రవ్యరాశి బరువు మరియు రంధ్రం యొక్క పరిమాణం నుండి నిర్ణయించబడుతుంది.

మట్టి యొక్క ఉపరితలం, దాని వాల్యూమ్ బరువును నిర్ణయించాల్సిన అవసరం ఉంది, అది సమాంతరంగా ఉండేలా సమం చేయబడుతుంది, ఆపై 40 x 40 cm (అత్తి. 3) పరిమాణంలో ఒక టిన్ ప్లేట్ దానిపై ఉంచబడుతుంది, దాని మధ్య వ్యాసంతో కత్తిరించిన టెంప్లేట్ Ø 20 cm, మందం 5 mm, భూమికి రంధ్రం త్రవ్వడం కోసం. టిన్ ప్లేట్ నేలపై చదునుగా ఉంచబడుతుంది మరియు పెగ్స్తో స్థిరంగా ఉంటుంది. 20 cm వ్యాసం కలిగిన రంధ్రం, దాదాపు 20 cm లోతుతో టెంప్లేట్ తెరవడం ద్వారా చేతి సాధనం (కత్తి, గరిటె, చెంచా, ఉలి)తో ​​త్రవ్వబడుతుంది, ప్రాధాన్యంగా నిలువు గోడలతో, కానీ టెంప్లేట్ వెలుపల కాకుండా బాగా శుభ్రం చేయబడుతుంది. తవ్విన పదార్థాలన్నీ ప్లేట్‌పై ఉంచబడతాయి, తవ్విన వెంటనే, అది ఇప్పటికీ దాని సహజ తేమను కలిగి ఉండగా, అది ఒక స్కేల్‌లో బరువుగా ఉంటుంది మరియు దాని బరువు W నిర్ణయించబడుతుంది. తరువాత సహజ తేమను నిర్ణయించడానికి, నమూనాను మూతలు ఉన్న టిన్ బాక్స్‌లో ఉంచారు, ఫీల్డ్ వర్క్ పూర్తయిన తర్వాత ఎండబెట్టడం గదికి తీసుకెళ్లాలి. వెంటనే, తవ్విన రంధ్రంలోకి పొడి సాధారణ ఇసుక పోస్తారు, దీని వాల్యూమెట్రిక్ బరువు _γd_ని కొలవడం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, అనగా గతంలో నిర్వహించిన ప్రయోగశాల పరీక్ష నుండి, అదే గరాటు ద్వారా మరియు అదే ఎత్తు నుండి ఇసుకను పోయడం ద్వారా, ఫీల్డ్ టెస్ట్‌లో వలె h వస్తుంది.

Fig. 3. ఇసుక పరీక్షను ఉపయోగించి నేల యొక్క ఘనపరిమాణ బరువును నిర్ణయించడం_

పరీక్ష ప్రారంభించే ముందు, బీకర్‌లోని సాధారణ ఇసుక బరువును కొలవండి, ఆపై టిన్ ప్లేట్ యొక్క పై ఉపరితలం వరకు ఆ ఇసుకతో నేలలోని రంధ్రం నింపిన తర్వాత, 40 cm పొడవు గల స్టీల్ రూలర్‌తో సమం చేసి, బీకర్‌లోని మిగిలిన ఇసుకను కొలవండి టిన్ ప్లేట్ యొక్క ఉపరితలం పొందబడుతుంది. తవ్విన రంధ్రం యొక్క వాల్యూమ్ Vd టిన్ ప్లేట్ ఎగువ ఉపరితలంపై ఫార్ములా Vd = Wd/γd.

టిన్ టెంప్లేట్ యొక్క ఓపెనింగ్ వాల్యూమ్ _v_ని తీసివేయడం ద్వారా భూమిలోని రంధ్రం యొక్క వాల్యూమ్ V పొందబడుతుంది:

మట్టి వాల్యూమెట్రిక్ బరువు γ: γ = W/V, ఇక్కడ W అనేది తవ్విన వెంటనే కొలిచిన రంధ్రం నుండి తవ్విన మట్టి బరువు. ఇసుకకు బదులుగా ప్లాస్టర్, నూనె లేదా చల్లని తారు ఉపయోగించబడుతుందని గుర్తించబడింది, ఇవి తడి వాతావరణంలో తక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి. అదనంగా, ఇసుకతో పరీక్షలో సులభంగా మరియు వేగంగా పని చేయడానికి ప్రత్యేక పరికరాలు కూడా ఉన్నాయి.

మట్టి వాల్యూమెట్రిక్ బరువుల యొక్క సుమారు విలువలు టేబుల్ 1లో ఇవ్వబడ్డాయి, ప్రతి సందర్భంలోనూ జియోమెకానికల్ విశ్లేషణలలో, మట్టి వాల్యూమెట్రిక్ బరువును ప్రయోగశాలలో లేదా క్షేత్రంలో ప్రయోగం ద్వారా నిర్ణయించాలి.

నేల తేమ నిర్ధారణ

నేల తేమ నిర్ధారణ పరీక్ష అనేక విధాలుగా నిర్వహించబడుతుంది, అవి ఎలక్ట్రిక్ డ్రైయర్‌ను ఉపయోగించి ప్రయోగశాల పద్ధతి, బహిరంగ మంటపై ఎండబెట్టడం, కార్బైడ్‌ను ఉపయోగించడం, నీటి అడుగున కొలవడం మరియు ఎయిర్ పైక్నోమీటర్‌ని ఉపయోగించడం. మన దేశంలో చాలా తరచుగా వర్తించే మొదటి రెండు పద్ధతులను మాత్రమే ఇక్కడ వివరిస్తాము.

ఎలక్ట్రిక్ డ్రైయర్ ఉపయోగించి ప్రయోగశాల పద్ధతి

ఈ పద్ధతి అత్యంత విశ్వసనీయమైనది మరియు అన్ని రకాల నేలలకు అత్యంత విస్తృతంగా వర్తించబడుతుంది. కలవరపడని నమూనా నుండి మట్టి యొక్క భాగాన్ని రెండు పుటాకార గ్లాసుల మధ్య ఉంచుతారు, వీటిని అవర్ గ్లాస్‌లు అని పిలుస్తారు, వీటిని మెటల్ బిగింపుతో బిగించి, ఒక విశ్లేషణాత్మక బ్యాలెన్స్‌పై తూకం వేసి, ఆపై ఎలక్ట్రిక్ డ్రైయర్‌లో ఉంచుతారు, అక్కడ బరువు స్థిరంగా ఉండే వరకు 105°C వద్ద ఎండబెట్టబడుతుంది (అత్తి. 4). ఎండబెట్టడం సమయంలో ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసం ±2°C కంటే ఎక్కువగా ఉండకూడదు, ఎందుకంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పూర్తిగా ఎండబెట్టడం జరగదు మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద నమూనాలోని సేంద్రీయ పదార్థాలు కాలిపోవచ్చు. డ్రైయర్‌లో గంట గ్లాస్‌తో నమూనాను ఎండబెట్టడం యొక్క సుమారు వ్యవధి ఇసుక కోసం 6 గంటలు మరియు మట్టి కోసం 12 గంటలు. ఎండబెట్టిన తర్వాత, బిగింపుతో గంట గ్లాసెస్‌లో మూసివేయబడిన నమూనా గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరచడానికి డెసికేటర్‌లో ఉంచబడుతుంది, ఆ తర్వాత మళ్లీ కొలుస్తారు.

Fig. 4. బిగింపుతో గంట గ్లాసుల్లో నమూనా ఎండబెట్టడం

అవర్ గ్లాస్ మరియు బిగింపుతో సహజ తేమ స్థితిలో ఉన్న నమూనా యొక్క బరువు W అయితే, గంట గ్లాస్ మరియు బిగింపుతో పొడి స్థితిలో ఉన్న నమూనా యొక్క బరువు Ws, Wt గంట గ్లాస్ మరియు బిగింపు యొక్క బరువు, నేల తేమ w అట్టర్‌బర్గ్ ప్రకారం విభజించబడింది: నీటి బరువును నిర్వచించడం ద్వారా విభజించబడింది. W-Ws / Ws-Wt * 100 [%].

మట్టి సారంధ్రత మరియు సచ్ఛిద్రత గుణకం యొక్క నిర్ధారణ

పరీక్ష అస్థిరమైన శాంపిల్‌పై నిర్వహించబడుతుంది, దాని వాల్యూమ్‌ను కలవరపడని స్థితిలో నిర్ణయించవచ్చు.

మేము తెలిసిన వాల్యూమ్ యొక్క మెటల్ సిలిండర్‌ను కలవరపడని మట్టిలోకి లేదా పెద్ద పరిమాణాల నమూనాలోకి నొక్కి, నమూనా యొక్క ఎగువ ఉపరితలాన్ని సిలిండర్ అంచులతో సమం చేసి, దానిని పొడిగా ఉంచుతాము.105°Cబరువు స్థిరంగా ఉండే వరకు, దానిని గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద చల్లబరచండి మరియు సిలిండర్‌తో స్కేల్‌పై మళ్లీ బరువు వేయండి.

V అనేది సిలిండర్ యొక్క అంతర్గత వాల్యూమ్ అయితే, Vm అనేది రంధ్రాలు లేని నేల ఘనపదార్థాల పరిమాణం, Wd అనేది నమూనా యొక్క పొడి బరువు, γs అనేది ఘన కణాల వాల్యూమ్ బరువు, నేల సచ్ఛిద్రత n

మేము నమూనా Wd యొక్క పొడి బరువు ఆధారంగా వాల్యూమ్ _Vm_ని నిర్ణయిస్తాము:

అంటే, మొత్తం నేల పరిమాణంలో శాతాలలో

γd = Wd/V, అంటే నేల యొక్క పొడి ఘనపరిమాణ బరువు, దానిని పెట్టవచ్చు

n =100* (1– γd/ γs) [%].

సచ్ఛిద్రత గుణకం e = n/( రూపం నుండి పొందబడింది1-n).

రూపకల్పన, నాణ్యత నియంత్రణ లేదా పనుల అమలు కోసం, ప్రస్తుత నిబంధనలు, ప్రామాణిక పరీక్ష పద్ధతులు మరియు అధీకృత ప్రయోగశాలను ఉపయోగించండి. ఈ గ్రంథం చారిత్రక విద్యా వనరుగా భద్రపరచబడింది.