بلک مٹی کے وزن، نمی اور porosity کا تعین

اہم حفاظتی نوٹ: یہ ایک آرکائیو پروفیشنل ٹیکسٹ ہے، موجودہ لیبارٹری یا فیلڈ مینوئل نہیں۔ بیان کردہ طریقہ کار میں مرکری، کھلی آگ، حرارتی، پیرافین، اور دیگر آلات اور مواد شامل ہیں جو آج کے دور میں خطرناک یا ناقابل قبول ہو سکتے ہیں۔ درست معیارات، خطرے کی تشخیص، حفاظتی ڈیٹا شیٹس، مناسب لیبارٹری اور پیشہ ورانہ نگرانی کے بغیر ان کا اطلاق نہ کریں۔ متن Savo Kusić کی مصنوعات اور خدمات کی موجودہ پیشکش کا حصہ نہیں ہے۔

مٹی کے حجمی وزن کا تعین

مٹی کے حجمی وزن کا تعین کرنے کے کئی طریقے ہیں، جن میں سے ہم سب سے زیادہ استعمال ہونے والے طریقوں کو بیان کریں گے: سلنڈر کا طریقہ، پانی میں نمونے کو ڈبونے کا طریقہ، پارے میں نمونے کو ڈبونے کا طریقہ، اور ریت کے ساتھ طریقہ۔

سلنڈر کے ساتھ طریقہ کار

یہ طریقہ کار سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے اور فیلڈ اور لیبارٹری میں کیا جاتا ہے۔ یہ پابند اور غیر پابند مٹی پر لگایا جاتا ہے۔

معلوم حجم کا ایک دھاتی سلنڈر، ایک تیز نچلے کنارے کے ساتھ، مٹی میں دبایا جاتا ہے یا بغیر کسی رکاوٹ کے یا مصنوعی طور پر کمپیکٹ شدہ نمونے میں، تاکہ یہ مکمل طور پر مٹی کے بڑے پیمانے پر بھر جائے۔ اس کے بعد، نمونے کی سطح کو سلنڈر کے اوپری اور نچلے کناروں کے ساتھ ایک چاقو کے ساتھ برابر کیا جاتا ہے اور اسے فوری طور پر دھاتی غلافوں سے بند کر کے پیمانے پر وزن کیا جاتا ہے۔

اگر W سلنڈر اور کیپس کے ساتھ نمونے کا وزن ہے، W0 کور کے ساتھ سلنڈر کا وزن، سلنڈر کا V حجم

مٹی کی کثافت γ ہے:

γ = (W - WP)/V

نمونے کو پانی میں ڈبونے کا طریقہ

یہ طریقہ کار اس طبعی خاصیت پر مبنی ہے کہ پانی میں ڈوبے ہوئے جسم کا حجم بے گھر پانی کے حجم کے برابر ہے۔ یہ صرف پابند مٹی کے لیے استعمال ہوتا ہے، جب باقاعدہ ہندسی شکل کا نمونہ حاصل نہیں کیا جا سکتا۔

بغیر کسی رکاوٹ والی مٹی سے یا بڑے نمونے سے، مکاک کی شکل کا ایک ٹکڑا لیا جاتا ہے اور اس کا وزن W اپنی قدرتی حالت میں پیمانے پر ناپا جاتا ہے۔ پھر نمونہ پگھلا ہوا پیرافین سے ڈھک جاتا ہے، جو زیادہ گرم نہیں ہونا چاہیے، لیکن پگھلنے کے لیے کافی ہے۔ پیرافین کی ایک پتلی تہہ 1-2 mm پورے نمونے کو مکمل طور پر ڈھانپ لے۔ اس کے بعد پیرافین کے ساتھ نمونے کو توازن پر تولا جاتا ہے اور وزن W’ حاصل کیا جاتا ہے۔ پیرافین کا وزن W’ - W.

پیرافین VP کا حجم، فارم سے حاصل کیا گیا: VP * γP = W’ – W,

جہاں γP پیرافین کا حجمی وزن ہے، جو معلوم ہے اور اس کی مقدار γP = 0,892 p/cm3.

اوپر کی مساوات سے ہمارے پاس ہے: VP = (W’ – W)/0,892 [cm3].

تصویر۔ 1. نمونے کو پانی میں ڈبو کر مٹی کے حجمی وزن کا تعین کرنا_

اس کے بعد، پیرافین سے لپٹے ہوئے نمونے کو ایک پتلے ریشم کے دھاگے کے ساتھ پیمانے پر لٹکایا جاتا ہے (تصویر۔1)، توازن متوازن ہے، اور پھر نمونے کے نیچے آست پانی کے ساتھ ایک برتن کھینچا جاتا ہے، تاکہ پورا نمونہ پانی میں ڈوب جائے۔ چونکہ، پانی میں نمونے کے وزن میں واضح کمی کی وجہ سے، پیمانے پر توازن بگڑ جاتا ہے، اس لیے وزن کو ہٹا کر اسے دوبارہ قائم کیا جاتا ہے، تاکہ پانی میں ڈوبی پیرافین کے ساتھ نمونے کا وزن W حاصل کیا جا سکے۔ غیر ڈوبی ہوئی اور ڈوبی ہوئی حالت میں پیرافین کے ساتھ نمونے کے وزن میں فرق بے گھر پانی کا وزن دیتا ہے، یعنی اگر پانی کا حجمی وزن YW = ہے1,00، بے گھر پانی کا حجم Vw

ہم پیرافین VP کے حجم کو حجم Vw سے گھٹاتے ہیں، اور نمونے کا حجم حاصل کرتے ہیں۔

مٹی کا حجمی وزن ہے: γ = W/(Vw – VP)*m

جہاں m پانی کے درجہ حرارت میں فرق کی وجہ سے تصحیح گتانک ہے، چونکہ Y =1,0پانی کے درجہ حرارت کے لیے4 °C: m = γw,T / γw،4oC.

نمونے کو پارے میں ڈبونے کا طریقہ

یہ طریقہ کار پابند مٹی کے لیے بھی لاگو کیا جاتا ہے، ان صورتوں میں بھی جہاں باقاعدہ ہندسی شکل کا نمونہ لینا ترک کرنا ضروری ہو، مثال کے طور پر، مٹی کے سکڑنے کی حدود کا تعین کرتے وقت۔

نمبر2. _ نمونے کو پارے میں ڈبو کر مٹی کے حجمی وزن کا تعین کرنا_

نمونے کو پارے سے مکمل طور پر بھرے ہوئے برتن میں ڈبو دیا جاتا ہے (تصویر 2) اور پتلی دھاتی اسپائکس والی شیشے کی پلیٹ کی مدد سے اسے دبایا جاتا ہے تاکہ یہ مکمل طور پر مرکری میں ڈوب جائے۔ دبائے ہوئے پارے کو ایک بڑے برتن میں ڈالا جاتا ہے، جہاں سے اس کا وزن لیا جاتا ہے اور ناپا جاتا ہے۔ اگر W نمونے کا وزن ہے، Wz بے گھر پارے کا وزن ہے، γz عطارد کا حجمی وزن ہے، Vz=V بے گھر پارے کا حجم ہے جو نمونے کے حجم کے برابر ہے۔

Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz

پھر مٹی کا حجمی وزن ہے:

γ =W*γz /Wz.

ریت کا طریقہ کار

یہ ٹیسٹ کھیت میں کیا جاتا ہے اور اکثر اس کا اطلاق غیر پابند مٹی، بجری، بجری کی ریت، مورین مواد اور دیگر صورتوں میں کیا جاتا ہے، جب سلنڈروں کے ساتھ بغیر کسی رکاوٹ کے نمونے نکالنا ممکن نہ ہو۔ اس طریقہ کار کا اصول زمین میں ایک سوراخ کھودنے اور پھر اسے معلوم والیومیٹرک وزن کی عام ریت سے بھرنے پر مشتمل ہے، جس کی بنیاد پر سوراخ کے حجم کا تعین کیا جاتا ہے۔ مٹی کے حجمی وزن کا تعین کھدائی کے وزن اور سوراخ کے حجم سے کیا جاتا ہے۔

مٹی کی سطح، جس کا حجمی وزن کا تعین کیا جانا ہے، اس طرح برابر کیا جاتا ہے کہ یہ افقی ہو، پھر تقریباً ایک ٹن پلیٹ۔40x40 cm(انجیر۔3)، قطر Ø = کے درمیان میں ایک ٹیمپلیٹ کاٹ کر20 cm، موٹائی5 mmزمین میں سوراخ کرنے کے لیے۔ ٹن کی پلیٹ کو زمین پر چپٹا کر کے کھونٹیوں کے ساتھ لگایا جاتا ہے۔ کے قطر کے ساتھ ایک سوراخ20 cm، گہرائی تقریبا20 cm، ترجیحی طور پر عمودی دیواروں کے ساتھ، لیکن ٹیمپلیٹ سے باہر نہیں اور اچھی طرح صاف کریں۔ تمام کھدائی شدہ مواد کو پلیٹ میں رکھ دیا جاتا ہے، پھر کھدائی کے فوراً بعد، جب کہ اس میں قدرتی نمی موجود ہوتی ہے، اسے پیمانے پر تولا جاتا ہے اور اس کا وزن W طے کیا جاتا ہے۔ بعد میں قدرتی نمی کا تعین کرنے کے لیے، نمونے کو ڈھکنوں کے ساتھ ایک ٹین باکس میں رکھا جاتا ہے، جسے کھیت کا کام مکمل ہونے کے بعد خشک کرنے والے کمرے میں لے جایا جاتا ہے۔ اس کے فوراً بعد، کھدائی شدہ سوراخ میں خشک نارمل ریت ڈالی جاتی ہے، جس کا حجمی وزن γd پیمائش کے ذریعے طے کیا جاتا ہے، یعنی پہلے کیے گئے لیبارٹری کے تجربے سے، اسی فنل سے ریت ڈال کر اور اسی اونچائی سے، h گرتا ہے جیسا کہ فیلڈ تجربے میں ہوتا ہے۔

نمبر3. ریت ٹیسٹ کے ذریعے مٹی کے حجمی وزن کا تعین

ٹیسٹ شروع کرنے سے پہلے، پیمائش کرنے والے کپوں میں عام ریت کے وزن کی پیمائش کریں، اور پھر اس ریت سے زمین میں سوراخ کرنے کے بعد ٹن پلیٹ کی اوپری سطح تک، جس کے ساتھ اسے لمبائی کے اسٹیل رولر کے ساتھ جوڑا گیا ہے۔40 cmبیکر میں باقی ریت کا وزن کریں، تاکہ شیٹ میٹل کی اوپری سطح تک سوراخ میں موجود خشک نارمل ریت کا صحیح وزن Wd حاصل ہو۔ شیٹ میٹل کی اوپری سطح تک کھدائی والے سوراخ کا حجم Vd فارمولہ Vd = Wd/γd. کی بنیاد پر طے کیا جاتا ہے۔

زمین میں سوراخ کا حجم V ٹن ٹیمپلیٹ کے افتتاحی حجم v کو گھٹا کر حاصل کیا جاتا ہے:

مٹی کا حجمی وزن γ ہے: γ = W/V، جہاں W کھدائی کے فوراً بعد ناپا سوراخ سے کھدائی گئی مٹی کا وزن ہے۔ واضح رہے کہ ریت کے بجائے پلاسٹر، آئل یا کولڈ اسفالٹ استعمال کیا جاتا ہے جو گیلے موسم میں کم حساس ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ، ریت کے ساتھ ٹیسٹ پر آسان اور تیز کام کے لیے خصوصی آلات بھی موجود ہیں۔

مٹی کے حجم کے وزن کی تخمینی قدریں جدول میں دی گئی ہیں۔1، ایک نوٹ کے ساتھ کہ ہر معاملے میں جیو مکینیکل تجزیوں میں، لیبارٹری یا کھیت میں تجربے کے ذریعے مٹی کے حجمی وزن کا تعین کیا جانا چاہیے۔

مٹی کی نمی کا تعین

مٹی کی نمی کا تعین کرنے کی کوشش کئی طریقوں سے کی جاتی ہے، مثلاً الیکٹرک ڈرائر کا استعمال کرتے ہوئے لیبارٹری کے طریقہ کار سے، کھلی آگ پر خشک کرنے کے میدان کے طریقے، کاربائیڈ کا استعمال کرتے ہوئے، پانی کے اندر پیمائش کرنا اور ایئر پکنومیٹر کا استعمال۔ یہاں ہم صرف پہلے دو طریقوں کی وضاحت کریں گے، جو ہمارے ملک میں اکثر لاگو ہوتے ہیں۔

برقی ڈرائر کا استعمال کرتے ہوئے لیبارٹری کا طریقہ

یہ طریقہ تمام قسم کی مٹی کے لیے سب سے زیادہ قابل اعتماد اور سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے۔ بغیر کسی رکاوٹ کے نمونے سے مٹی کا ایک ٹکڑا دو مقعر کے شیشوں کے درمیان رکھا جاتا ہے، جسے گھنٹہ کا چشمہ کہتے ہیں، جسے دھاتی کلیمپ سے باندھا جاتا ہے اور تجزیاتی توازن پر ایک ساتھ تولا جاتا ہے، اور پھر اسے برقی ڈرائر میں رکھا جاتا ہے جہاں اسے خشک کیا جاتا ہے۔105°Cمستقل وزن (تصویر4)۔ خشک ہونے کے دوران درجہ حرارت میں فرق ± سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔2°C، چونکہ کم درجہ حرارت پر مکمل خشک نہیں کیا جاتا ہے، اور زیادہ درجہ حرارت پر نمونے میں موجود نامیاتی اجزاء جل سکتے ہیں۔ ڈرائر میں ایک گھنٹہ گلاس کے ساتھ نمونے کے خشک ہونے کا وقت تقریباً ریت کے لیے ہے۔6گھنٹے، اور مٹی کے لئے تقریبا12گھنٹے خشک ہونے کے بعد، ایک کلیمپ کے ساتھ گھنٹہ کے شیشوں میں بند نمونے کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے کے لیے ڈیسیکیٹر میں رکھا جاتا ہے، جس کے بعد اس کا دوبارہ وزن کیا جاتا ہے۔

نمبر4. کلیمپ کے ساتھ گھنٹے کے شیشوں میں خشک کرنے کا نمونہ

اگر W گھنٹہ گلاس اور کلیمپ کے ساتھ نمی کی قدرتی حالت میں نمونے کا وزن ہے، گھنٹہ گلاس اور کلیمپ کے ساتھ خشک حالت میں نمونے کا وزن، گھنٹہ گلاس اور کلیمپ کے ساتھ Wt وزن، مٹی کی نمی w Atterberg کی تعریف کے مطابق خشک حالت میں مٹی کے وزن سے تقسیم پانی کا وزن ہے، یعنی: _W/s = _W/s Ws-Wt **100[%]۔

مٹی کی پوروسیٹی اور پوروسیٹی گتانک کا تعین

یہ ٹیسٹ بغیر کسی رکاوٹ کے نمونے پر کیا جاتا ہے، بشرطیکہ اس کے حجم کا تعین بغیر کسی رکاوٹ کے حالت میں کیا جا سکے۔

ہم معلوم حجم کے دھاتی سلنڈر کو بغیر کسی رکاوٹ والی مٹی میں یا بڑے جہتوں کے نمونے میں دباتے ہیں، نمونے کی اوپری سطح کو سلنڈر کے کناروں کے ساتھ برابر کرتے ہیں اور اسے خشک ہونے کے لیے رکھ دیتے ہیں۔105°Cجب تک وزن مستقل نہ ہو، پھر اسے کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا ہونے دیں، اور سلنڈر کے ساتھ پیمانے پر دوبارہ وزن کریں۔

اگر V سلنڈر کا اندرونی حجم ہے، Vm بغیر چھیدوں کے مٹی کے ٹھوس کا حجم ہے، Wd نمونے کا خشک وزن ہے، γs ٹھوس ذرات کا حجم کا وزن ہے، مٹی کی چھید n ہے

ہم نمونے کے خشک وزن کی بنیاد پر حجم Vm کا تعین کرتے ہیں Wd:

یعنی مٹی کے کل حجم کے فیصد میں

چونکہ γd = Wd/V، یعنی مٹی کا خشک حجمی وزن، اسے رکھا جا سکتا ہے۔

n =100"(1– γd/ γs) [%]۔

پوروسیٹی گتانک فارم e = n/( سے حاصل کیا جاتا ہے1-n)۔

ڈیزائن، کوالٹی کنٹرول یا کاموں پر عملدرآمد کے لیے، موجودہ ضوابط، معیاری ٹیسٹ کے طریقے اور ایک مجاز لیبارٹری کا استعمال کریں۔ یہ متن ایک تاریخی تعلیمی وسائل کے طور پر محفوظ ہے۔