[ آزمایشگاه ] ► راهنمایی آزمایشگاه بتن > نمونه گیری > گزارش آزمایش

[rasool.civil]

سلام،ممنون ميشم اگه مطالبي در مورد ناهمواري ها وناهمواري سنج داريد برام بزاريد چون واقعا نياز به كمك دارم .

سلام
ميشه بگيد ناهمواري سنج چيه؟؟

 

[ebrahim110]

آزمايشگاه عمراني

آزمايشگاه عمراني

مقدمه :
اين آزمايش تعيين نفوذ پذيری آب با جريان آرام در خاک است. با اين روش مقاديری که برای ضريب نفوذ پذيری به دست می آيد نمونه ای است از ضريب نفوذ پذيری واقعی در رسوبات طبيعی خاک زير سدهای خاکی.
اصول اساسی آزمايش:
ايجاد شرايط واقعی زير لازم است تا آب با حرکت آرام تحت بار ثابت در خاک حرکت کند.
- تداوم جريان آب در خاک بدون تغيير حجم نمونه در طول مدت آزمايش.
- جريان آب در خاک صد در صد اشباع و بدون خارج شدن حباب های هوا صورت می گيرد.
وسايل مورد نياز:
الف-استوانه دستگاه نفوذ پذيری که دارای قطری ثابت می باشد.
ب-مخزن آب با سطح ثابت-سطح آب در مخزن مذکور هنگام آزمايش ثابت نگه داشته می شود وهوای اضافی در آب نيز خارج می شود.

روش انجام آزمايش:
شير آب ورودی(متصل به مخزن آب با سطح ثابت) را آهسته باز می کنيم.برای اندازه گيری دبی آب بايد مدتی صبر کنيم تا آب جريان يافته به حالت پايدار در آيد وسطح آب در پيزومترها نيز ثابت بماند و تغييرات قابل ملاحظه ای نداشته باشد.سپس با شروع زمان معينی زمانهای t که در طول آن Q ليتر آب در نمونه جريان يافته است بار آبی h اختلاف ارتفاع آب در دو پيزومتر مقدار دبی آب را ودرجه حرارت را اندازه می گيريم ودر برگ گزارش يادداشت می کنيم.


محاسبات :

K
h2
h1
درجه حرارت
دبی )Q (
زمان t,s
شماره آزمايش
0.053
116.7
96.6
23
2215
180
1
0.0533
116.8
96.9
23
2220
180
2
0.05315
116.75
96.85
23
2217.5
180
متوسط




دانلود فايل PDF اين مقاله
http://www.omransazehparsian.blogfa.com

 

[ebrahim110]

آزمايش فشاری ساده(تک محوری)

آزمايش فشاری ساده(تک محوری)

آزمايش فشاری ساده(تک محوری)​

(Unconfined Compression)​

مقدمه :
آزمایش فشار محدود نشده نوع ويژه ای از آزمايش تحکيم نيافته است که معمولا برای نمونه های رسی مورد استفاده قرار می گیرد. در اين آزمايش فشار محدود کننده صفر است.بار محوری تا ايجاد گسيختگی در نمونه به سرعت اعمال می شود.
Cu=q/2
Cu=مقاومت برشی زهکشی نشده(چسبندگی زهکشی نشده)
q=مقاومت فشاری ساده(تک محوری)

اين مقاومت با اعمال تنش محوری به نمونه استوانه ای شکل خاک بدون آن که فشار محيطی به آن وارد شود ويا بررسی کرنشهای محوری مربوط به مقادير مختلف تنش تعيين می شود.تنشی که بر اثر آن در نمونه خاک گسيختگی رخ می دهد به نام مقاومت فشاری ساده (تک محور) ناميده شده است.
در نمونه های رسی که اشباع می باشند اين مقاومت با درصد رطوبت خاک کاهش می يابد.در خاک های غير اشباع و در صورتی که وزن مخصوص خشک خاک ثابت بماند نيز اين مقاومت با افزايش درجه اشباع خاک کاهش می يابد.

وسائل آزمايش:

1. 
   [*]دستگاه انجام آزمايش فشاری ساده.
   [*]قالب تراکم و ملحقات آن.
   [*]کوليس.
   [*]ترازو.
   [*]گرمکن.

​

دستگاه انجام آزمايش:
دستگاه انجام اين آزمايش که به کمک آن آزمايش به روش کرنش کنترل شده (کنترل کرنش)انجام ميشود.دستگاه مرکب از دو اعمال بار از بالا و پايين است.حلقه دستگاه در بالا به کمک ميله ای رزوه شده به يک تير عرضی که آن نيز به نوبه خود به دو پايه فلزی متکی است متصل است.فک و صفحه پايينی در جهت قائم می تواند بالا و پايين برود.


روش انجام آزمايش:
نمونه ای برای آزمايش تهيه می کنيم.ابتدا 5 کيلو گرم خاک را آماده كرده و به آن 750 گرم آب به آن اضافه می کنيم (15 %).سپس خاک مورد نظر را همانند آزمايش های گذشته در سه لايه و هر لايه با 15 ضربه متراکم می کنيم.از خاک متراکم شده نمونه ای استوانه ای بر می داريم.نسبت ارتفاع به قطر نمونه بايد بين 2 تا 3 باشد.در اين آز مايش دو نمونه ساخته می شود .
مشخصات دو نمونه به شرح زير می باشد:
نمونه اول = وزن : 172 گرم. ارتفاع :7.4 سانتيمتر. قطر 3.82 سانتيمتر.
درصد رطوبت نمونه برابر است با : 8.18 %
نمونه دوم = وزن : 164 گرم. ارتفاع :6.95 سانتيمتر. قطر 3.83 سانتيمتر.
درصد رطوبت نمونه برابر است با : 8%.
نمونه را دقيقا بين دو فک دستگاه قرار می دهيم .فک فوقانی را به دقت بر روی سطح فوقانی نمونه مماس می کنيم.سپس عقربه مدرج متصل به حلقه را روی صفر می گذاريم.يک عقربه مدرج ديگر نيز بايد برای ثبت حرکت رو به بالای فک پايين دستگاه (يعنی برای ثبت ميزان فشرده شدن نمونه در حين آزمايش )متصل باشد.اين عقربه را بايد در ابتدای آزمايش روی صفر قرار داد.دستگاه را روشن می کنيم وبارهای وارده و تغيير شکل های نمونه را ثبت و يادداشت می کنيم.فواصل ميان کرنش ها را ثابت می گيريم و نيروی مربوطه را قرائت می کنيم.در ابتدا قرائت ها با فواصل کم و در ادامه به علت نزول منحنی بار- تغيير شکل فواصل بيشتری در نظر می گيريم.
قرائت ها انجام می شود تا هنگامی که بار به نقطه اوجی رسيده و سپس کاهش يابد و يا بار به مقدار حدِ اکثری رسيده و بعد از آن تقريبا ثابت باقی بماند.با پايين بردن فک پايين دستگاه بار از روی نمونه بر داشته می شود.نمونه را از بين دو فک خارج می کنيم.از نمونه وشکل گسيختگی آن عکس تهيه می کنيم.نمونه را در گرمکن گذاشته و درصد رطوبت آن را به دست می آوريم.
محاسبات :
برای هر نمونه جدولی تهيه می کنيم.کرنش قائم را به دست می آوريم :

ΔL = تغيير شكل نمونه.
L = طول اوليه نمونه.
بار قائم وارد بر نمونه را محاسبه می کنيم.
بار = (قرائت های عقربه مدرج متصل به حلقه ) *( ضريب کاليبراسيون حلقه)
سطح مقطع تصحيح شده نمونه را به دست می آوريم.
مقدارتنش روی نمونه را محاسبه می کنيم.
در ادامه منحنی تغييرات تنش را نسبت به کرنش تعيين می کنيم.تنش نقطه اوج را تعيين می کنيم.اين همان مقاومت فشاری ساده نمونه است.در تعيين مقاومت فشاری نمونه بهتر است آزمايش روی دو يا سه نمونه انجام پذيرد.(مقدار متوسط مورد نظر است.
ضريب رينگ:0.3975

دانلود فايل PDF اين مقاله​

http://www.omransazehparsian.blogfa.com

 

[ebrahim110]

استاندارد تعيين وزن مخصوص خاك در محل به روش مخروط ماسه

استاندارد تعيين وزن مخصوص خاك در محل به روش مخروط ماسه

ستاندارد تعيين وزن مخصوص خاك در محل به روش مخروط ماسه​

هدف: اين آزمايش براي به دست آوردن وزن مخصوص خاك در حالت طبيعي يا يك لايه خاك كوبيده شده با استفاده از ماسه كاليبره شده مي باشد .
وسايل لازم :
1. استوانه دانسيته.
2. ترازو.
3. گرمخانه ( اون ).
4. قلم فلزي.
5. بيلچه.
6. قوطيهاي درب دار رطوبت.
7. ماسه اتاوا .
شرح آزمايش :
در زمان انجام عمليات آ گاهی از دستيابی به ورن مخصوص مشخص شده مفيد می باشد.يكي از روش های استاندارد تعيين وزن مخصوص متراکم صحرايی روش مخروط ماسه می باشد .
ما در اين آزمايش از نوع مخصوصي از ماسه به نام ماسه اتاوا استفاده مي كنيم.در ابتداي كار ما بايد ورن مخصوص ماسه اتاوا را تعيين كنيم.براي اين كار ما از آب استفاده مي كنيم.بدين ترتيب كه ظرف مخصوصي را برداشته و آن را پر از آب مي كنيم وزن ظرف و آب را به دست مي آوريم.ظرف را وزن مي كنيم.تفاضل اين دو عدد وزن آب داخل ظرف را به ما مي دهد.ما مي دانيم كه وزن مخصوص آب 1 است بنابراين وزن آب حجم ظرف را به ما مي دهد.سپس همان ظرف را از ماسه اتاوا پر كرده و توزين مي كنيم .بدين طريق مي توان وزن ماسه داخل ظرف را به دست آورد . از تقسيم كردن وزن به دست آمده براي ماسه به حجم ظرف وزن مخصوص ماسه اتاوا به دست مي آيد.تمامي اعداد به دست آمده در انتهاي گزارش در جداول مربوطه آورده شده است.
در اين قسمت هدف به دست آوردن ماسه درون مخروط مي باشد .براي اين كار بدين صورت عمل مي كنيم.دستگاه استوانه دانسيته را روي سطح محكم و صافي قرار مي دهيم.شير خروج ماسه را بسته و مقداري در آن ماسه مي ريزيم.سپس شير را باز مي كنيم تا مخروط زير دستگاه از ماسه پر شود.شير را مي بنديم باقيمانده ماسه داخل دستگاه را وزن مي كنيم تا پس از كسر آن از وزن ماسه اوليه وزن ماسه زير مخروط به دست آيد.يا مي توان ماسه را مستقيما به دقت وزن كرد .عدد به دست آمده را يادداشت مي كنيم .
براي تعيين وزن مخصوص خاك در محل به طريق زير عمل مي شود :
سطح محلي كه آزمايش مي شود بايد صاف باشد .استوانه دانسيته را روي سطح صاف قرار دهيد . حدود اطراف كف استوانه دانسيته را روي زمين مشخص نماييد .
چاله آزمايش را در وسط محدوده اي كه روي زمين مشخص شده حفر مي كنيم.در حين حفر چاله بايد دقت شود كه ديواره چاله خراب نشود و خاك كنده شده كاملا در ظرفي جمع آوردي و هيچگونه مصالحي دور ريخته نشود.
استوانه دانسيته را كه مقدار معيني ماسه در آن ريخته شده روي چاله درست در محل مورد نظر قرار مي دهيم بطوريكه سوراخ شير در مركز چاله قرار گيرد.
شير خروج ماسه را باز مي كنيم تا تا چاله پر از ماسه شود . وقتي جريان ماسه به داخل چاله متوقف شد شير را مي بنديم.
ماسه باقيمانده در دستگاه را وزن مي كنيم.خاك كنده شده از چاله را نيز وزن مي كنيم.خاك كنده شده از چاله را به خوبي مخلوط كرده و مقداري جهت تعيين در صد رطوبت بر داشته و پس از توزين در گرمخانه قرار دهيم.پس از آن كه نمونه خاك در گرم خانه خشك شد (بعد از 24 ساعت) آن را از گرمچال خارج مي كنيم.نمونه را وزن مي كنيم.از اعداد به دست آمده درصد رطوبت خاك را محاسبه مي كنيم.
دانلود فايل PDF اين مقاله
http://www.omransazehparsian.blogfa.com

 

[ebrahim110]

آزمايش تعيين چگالی نسبی

آزمايش تعيين چگالی نسبی

آزمايش تعيين چگالی نسبی​

Specific Gravity Of Soil Solids))​

​

مقدمه :
مقصود از توده ويژه خاک(چگالی نسبی)نسبت وزن مخصوص جامد خاک به وزن مخصوص آب تعريف ميشود.
دامنه تغييرات چگالی نسبی برای خاک های مختلف متفاوت است.روش تعيين چگالی نسبی در اين آزمايش مربوط به خاک هايي است که از 4.75 ميلی متر کوچکترند يا بعبارت ديگر از الک نمره 4 عبور داده شده اند.ما در اين آزمايش از خاکی استفاده می کنيم که از الک 200 عبور داده شده است.

وسايل آزمايش:

1. 
   [*] پيکنومتر 50 ميلی ليتر.
   [*] ترازوی با دقت 0.01.
   [*] آب مقطر.
   [*] چراغ شعله با پايه.
   [*] خاک خشک رد شده از الک 200.
   [*] دماسنج و کاردک.
   

روش انجام آزمايش:
برای انجام آزمايش از وسيله ای به نام پيکنومتر استفاده می شود.پيکنومتر ظرف کوچکی است که حجم آن در درجه حرارت خاص در آزمايشگاه تعيين شده است. از 100 گرم خاک رد شده از الک 200 دو نمونه 5 تا 10 گرمی جدا می کنيم و آزمايش را دو بار انجام می دهيم.از تميز و خشک بودن پيکنومتر اطمينان حاصل می کنيم.حجم پيکنومتر ثابت است.وزن پيکنومتر خالی را بدست آورده وثبت می کنيم.پيکنومتر را به اندازه 50 ميلی ليتر از آب پر می کنيم و وزن آب و پيکنومتر را بدست می آوريم.بايد توجه داشت که درجه حرارت در حين آزمايش ثابت باشد.استاندارد دمای 20 درجه سلسيوس می باشد خاک مورد نظر را به داخل پيکنومتر ريخته وتا پيکنومتر آب مقطر به آن اضافه می کنيم. در مر حله بعد بايد هوای داخل محلول خاک و آب را به شيوه ای جدا کنيم.يکی از روش های متداول که در آزمايشگاه از آن استفاده ميکنيم حرارت دادن به پيکنومتر می باشد.به اين صورت که پيکنومتر را بر روی حرارت ملايم 5 تا 15 دقيقه حرارت می دهيم و همزمان با حرارت دادن پيکنومتر را به طور مستمر تکان می دهيم.البته چنان چه زياد حرارت ببيند ممکن است خاک به حالت جوشش و غليان در آيد . اين مرحله از اهميت بسيار بالايي برخوردار است و غالب خطاهای بدست آمده در اين آزمايش مربوط به عدم خروج هوای محبوس ميباشد.آب مقطر عاری از هوا را به پيکنومتر اضافه می کنيم . سپس وزن پيکنومتر و آب و خاک را اندازه ميگيريم.عمليات فوق را برای خاک شماره 2 نيز به همين صورت تکرار می کنيم و اعداد به دست آمده را در جدول ثبت می کنيم.
محاسبات :
چگالی نسبی دو خاک 1 و2 را محاسبه می کنيم.
با توجه به نتايج بدست آمده Gs را با توجه به ميانگين دو عدد بالا در آزمايشات 2.55 در نظر گرفته شده است.
دانلود فايل PDF اين مقاله

http://www.omransazehparsian.blogfa.com

 

[pashaa]

دانلود چند آزمایشگاه مکانیک خاک:



فایل دانلود:

http://rapidshare.com/files/278251971/aze_mekanike_khak.rar.html​

 

[saeed.marshelo]

برنامه آزمايشگاه مكانيك خاك

برنامه آزمايشگاه مكانيك خاك

سلام. اين برنامه بيشتر آزمايشها مثل هيدرومتري و اتربرگ و دانه بندي و ... رو داره . مثلا" واسه اتربرگ بهش عددها رو ميدين و بعد نمودار رو بهتون ميده . دانه بندي رو هم همينطور. اگه كسي مشكل داشت خوشحال ميشم كمكش كنم .

 

[مهدیbmw]

درخواست یک تحقیق

درخواست یک تحقیق

با عرض سلام به مدیران و اعضای سایت.
من به یک تحقیق در مورد آزمایش اسلامپc143همراه با متن لاتین و ترجمه فارسی نیازمندم.لطفا اگه میشه سریع.خیلی نیازمندم

 

[mahrokh_civil]

آزمايشگاه مقاومت مصالح

آزمايشگاه مقاومت مصالح

سلام بچه ها
لطفا هر كس ادرسي چيزي در مورد آزمايشگاه مقاومت 1 داره براي ن لطف كنه اينجا بذاره يا اگه فايل وورد باشه كه خيلي بهتره

اگه هم قبلا تو اين سايت گذاشتن اقاي مدير و همكاران منو راهنمايي كنن كجا مي تونم پيداش كنم؟

 

[hfb2003]

مجموعه آزمایشهای آزمایشگاه مقاومت مصالح در دو فایل pdf
امیدوارم مناسب باشد.

 

[mahrokh_civil]

مجموعه آزمایشهای آزمایشگاه مقاومت مصالح در دو فایل pdf
امیدوارم مناسب باشد.

مرسي آقا
ممنون ، ان شا الله همين آزمايش ها ترم ديگه داشته باشيم
دست درست مهندس

 

[tarand]

مقاومت فشاری یه نمونه ی استوانه ای و مکعبی با هم چه رابطه ای دارن؟

مقاومت فشاری یه نمونه ی استوانه ای و مکعبی با هم چه رابطه ای دارن؟

سلام به همگی
می خواستم بدونم مقاومت فشاری یه نمونه ی استوانه ای و مکعبی با هم چه رابطه ای دارن؟(به ضرایب تبدیلشون احتیاج دارم)

 

[eshagh_kh]

یه کم منطقی تر نمیتونستی سوال کنی ؟
من تا جایی که عقلم میرسه میگه یکیه ! پس مقایسه از لحاظ ظاهری میشه !
بابا مهنس ضریب چی ؟ تعغیر شکل ؟ ضریب الاستیسیته ؟
چی ؟

سلام به همگی
می خواستم بدونم مقاومت فشاری یه نمونه ی استوانه ای و مکعبی با هم چه رابطه ای دارن؟(به ضرایب تبدیلشون احتیاج دارم)

 

[tarand]

ببخشید که بد پرسیدم!!
من یه جایی خوندم که مقاومت فشاری یه نمونه ی بتنی مکعبی به ضلع مثلا 600mm و سن 28 روز به دلیل همگنی فقط تحت تنش تک محوری قرار میگیره و بیشتر از مقاومت فشاری نمونه ی استوانه ای با شعاع مثلا 600mm و سن 28 روزس و مقاومت استوانه ای رو میشه از ضرب یه ضریب کمتر از 1 در مقاومت نمونه ی مکعبی بدست اورد که من دنبال این ضریبم!از طرفی اگه اثر سطح مقطعو در نظر بگیریم چون مساحت دایره با شعاع مثلا 600 بیشتر از مساحت مربع به ضلع 600 ست مقاومت استوانه ای بیشتر از مکعبی میشه!من گیج شدم نمیدونم در نهایت کدوم بیشتره؟؟؟ ​

 

[bmd]

سلام خوبید؟؟؟؟؟؟؟؟؟
مقاومت فشاریی نمونه استوانه ای مساوی 0.72 مقاومت نمونه مکعبیه
مقاومت استوانه ای=0.72 xمقاومت مکعبی

این رو تو آزمایشگاه بتن گفتن البته

 

[hfb2003]

سلام دوست عزیز
توجه داشته باشید که در هر آزمایشی یک استانداردی رعایت می شه.
آزمایش فشاری روی نمونه های مختلف بر اساس استاندارد هر کشوری صورت می گیره:
مثلا bs انگلستان نمونه مکعبی 10*10 و 15*15
Din آلمان مکعب 20*20
Astm آمریکا استوانه 15*30

و هر آین نامه مقاومت های گوناگون را بر اساس ابعاد نمونه خود محاسبه می کنند.
رابطه های تجربی بین آیین نامه ها می توان ارائه نمود
که مثلا مقاومت فشاری استوانه 15* 30 ، 80درصد نمونه مکعبی 15*15 است ولی می گویم که این رابطه در هیچ آیین نامه ای نیامده چون مقایسه بین نمونه های دو استاندارد مختلف است.
همچنین باید توجه داشت که ابعاد و سرعت بارگذاری و پارامترهای دیگر روی نتایج تاثیر گذار است.

 

[bmd]

کامل تین جواب همینه
البته این حاجی ما یادش رفت بگه تو شرایط ایده آل و آزمایش استاندارد

حاجییییی
من این رو از معلم آزمایشگاه گرفتم.. نمیدونستم.. ولی چاره ای نیست همین رو باید استفاده کرد
تازشم یه فرمول بلدم که نمونه استوانه ایه 7 روزه رو به 28 تبدیل میکنه

 

[Ebi-cv]

سلام .فک کنم استوانه ای 20 % بیشتره .ولی مطمئن نیستم

 

[rasool.civil]

سلام به همگی
می خواستم بدونم مقاومت فشاری یه نمونه ی استوانه ای و مکعبی با هم چه رابطه ای دارن؟(به ضرایب تبدیلشون احتیاج دارم)

سلام
نمونه مکعبی که در ایران به صورت معمول استفاده میشه 20*20 که باید مقاومت نمونه مکعبی رو در 0.8 (80%) ضرب کنید تا مقاومت نمونه استوانه ای بدست بیاد

 

[rasool.civil]

سلام حاجی .این فرمول که میگی جریانش چیه؟؟؟؟؟؟؟

احتمالا اینه

 

[Hamed57]

سلام دوست گرامی
در نشریه شماره 101 ( مشخصات فنی و عمومی راه ) به این مسأله بصورت کامل اشاره شده ( صفحات 96 تا 98 ) .

 

[rasool.civil]

گزارش کار آزمایشگاه مکانیک خاک

گزارش کار آزمایشگاه مکانیک خاک

فایل word
این فایل شامل:
تعيين رطوبت خاك
دانه بندي خاك
تعيين حد رواني وحد خميري خاک
تعيين حد انقباض
تعيين درصد رطوبت بهينه خاك
محاسبه وزن مخصوص خاک در محل
تعيين مقاومت فشاري تک محوري خاكهاي چسبنده
برش مستقيم

http://rasoolcivil.persiangig.com/document/Soil Full.doc

 

[mahi24]

درخواست گزارش کار آز مصالح

درخواست گزارش کار آز مصالح

سلام

لطفا کمکم کنید
گزارش کار آزمایشگاه مصالح میخواستم واسه درس مصالح ساختمانی

هرکدوم از آزمایشها رو که دارین
مثل
تعیین روندگی سیمان
دانه بندی شن و ماسه
تعیین رطوبت ماسه
و..

 

[mahi24]

سلام دوست عزیز میتونی تمام گزارش کارهای آزمایشگاه مصالح ساختمانی رو توی این تاپیک ببینی
فقط نظرتو بگو :....


http://www.www.iran-eng.ir/showthread.php?t=175423&#post1958481

با بای

دوست عزیز ممنون از راهنماییتون

 

[sahar.tt]

آزمایش plt

آزمایش plt

سلام
در مورد آزمایش بارگذاری روی صفحه(plt) اطلاعات میخوام
مرسی

 

[hani.m]

سلام
در مورد آزمایش بارگذاری روی صفحه(plt) اطلاعات میخوام
مرسی

salam , dar avalin forsat, dar hale josto jo hastim!

 

[mahmood-en]

در خواست ازمايش كمانش

در خواست ازمايش كمانش

سلام لطفا اگر ميشه خيلي سريع براي من يه گزارش آزمايشگاه مقاومت مصالح كه كمانش رو حتما داشته باشه آپلود كنيد يا به ايميلم بفرستيد.
mahmood_en@yahoo.com

خيلي ممنونم

 

[mahmood-en]

topic up

 

[arash .na.al]

سلام من ارشم طبق استاندارد BS و ASTM هیچ فرقی نداره

 

[sepehrkhosrowdad]

آزمایش برش مستقیم

آزمایش برش مستقیم

آزمایش برش مستقیم

مقدمه: تعریفی از مقاومت برشی خاک
در همه مسائل مربوط به پایداری خاک از قبیل طراحی پی‌ها ، دیوارهای حائل و خاکریزها ، داشتن اطلاعات کافی راجع بع مقاومت خاک ضروری است. اندازه‌گیری و تعیین مقاومت خاکها بویژه برای خاکهای چسبنده که در مباحث پایداری خاک اهمیت و کاربرد زیادی دارد، جزء مباحث پیچیده مطرح در مکانیم خاک می‌باشد. مقاومت خاک در قسمتهای مختلفی منحنی که معرف معیار گسیختگی مصالح است ، اسامی مختلفی دارد که شامل مقاومت کششی، مقاومت برشی و مقاومت فشاری می‌باشد. لیکن می‌توان گفت که مقاومت برشی خاک ، عمدهترین عامل در تعییین رفتار خاکها می‌باشد. مقاومت برشی خاک، مقاومت داخلی در واحد سطح آن است، یعنی مقاومتی که خاک می‌تواند برای تاب آوردن در برابر گسیختگی و لغزش در امتداد هر صفحه دلخواه خود بسیج کند. مشخص است که موضوع مقاومت برشی برای بررسی مسائل پایداری خاک از قبیل باربری و پایداری شیبها و شیروانیها و فشار افقی مؤثر بر روی سازه‌های نگهدارنده (دیوارهای حائل) خاک کاربرد دارد. گسیختگی حالتی است که برای جسم تعریف می‌شود. این پدیده ممکن است ناشی از افزایش تنش یا تغییر شکل یا انرژی جذب شده توسط جسم باشد. گسیختگی ممکن است بصورت شکستگی ویا بصورت جریان خمیری باشد که در حالت اخیر با تنش ثابت تغییر شکلهای زیادی در جسم ایجاد می‌شود.

آزمایش برش مستقیم
یکی از قدیمی ترین آزمایشهای تعیین مقاومت برشی خاکهای تحکیم شده چسبنده ، آزمایش برش مستقیم است در این آزمایش تنشهای وارد بر سطحی که در آن گسیختگی رخ می دهد در سراسر آزمایش مستقیما کنترل می شود دستگاه برش مستقیم اساسا مرکب از یک قوطی که در جهت افقی به دو قسمت تقسیم شده است قسمت پایین به طور ثابت به پایه دستگاه اتصال یافته وبدون حرکت است در حالیکه قسمت بالایی آزاد است ومی تواند در هر دو جهت افقی و قائم حرکت کند که مقدار حرکت را می توان بوسیله گیج اندازه گیری نمود مقاومت برشی توده خاک ,مقاومت داخلی واحد سطح آن خاک است که می تواند برای مقابله با گسیختگی یا لغزش در امتداد هر صفحه داخلی ,بروز دهد .برای تحلیل مسائل پایداری خاک نظیر ظرفیت فشاری ,پایداری شیروانیها و فشار جانبی بر روی سازه های حائل خاک ,لازم است طبیعت مقاومت برشی بخوبی شناخته شود . آزمایش برش مستقیم یک نمونه از آزمایشهای تعیین مقاومت برشی خاک می باشد این آزمایش روی نمونه تحکیم شده زهکشی شده انجام می شود و هدف از آن تعیین c و φ در خاکها می باشد .
در خاکهای ماسه ای متراکم نمودار صعود می کندبعد به یک نقطه (pic) می رسد که بعد از این نقطه خاک نرم می شود ونزول می کند هر چه ماسه متراکم تر باشد شیب نمودار بیشتر می شودچون سختی آن بیشترمی شودپس خاک ماسه ای متراکم تمایل به اتساع (dilation)دارد.اتساع یعنی افزایش حجم ناشی ازتنش برشی .خاک متراکم وقتی تحت برش قرار می گیرد ابتدا یک مقدار متراکم می شود امابعد دانه هاشروع به راندن یکدیگر می کنند (مثل شخصی که میخواهد ازجمعیتی عبور کندپس بایدبه اطراف فشار بیاورد)پس تمایل به افزایش حجم پیدا می کند واصطعکاک کمتر می شود وباافت مقاومت برشی مواجه هستیم وخاصیت نرم شوندگی از خود نشان می دهد. پس خاک ماسه ای متراکم تمایل به اتساع دارد.درخاکهای ماسه ای شل وقتی تحت برش قرار می گیردمتراکم می شود وکاهش حجم می دهد(compation)

وسائل آزمایش :

1. جعبه برش به همراه سنگ متخلخل و صفحه سربار 2
2. دستگاه برش مستقیم که شامل دستگاهای بارگذاری برشی به وسیله موتور , بارگذاری قائم به وسیله وزنه و شامل گیج های عمودی , افقی و نیروسنج است
3. نمونه ماسه با داشتن وزن مخصوص
4. ترازو
5. کرنومتر
6. کولیس
7. تراز
8. الک No.4

شرح آزمایش :

مختصر:
آزمایش جعبه برش به دو طریق می تواند انجام شود :

1. با کنترل تنش : با مساوی بودن نیروی برشی ،تغییر شکل را در مراحل مختلف اندازه می گیرند
2. با کنترل تغییر شکل :تغییر شکلها را اعمال می کنند ونیروی برشی نظیر هرکدام را بدست می آورند.

برای نمونه گیری ابتدا خاک را داخل جعبه برش می کوبیم اگر بخواهیم نمونه گیری رابه صورت طبیعی تهیه کنیم یا باید خاک را از محل گرفته و به اندازه جعبه برش در آورده داخل آن می گذاریم . یا خاک را در جعبه برش به تراکم طبیعی برسانیم.پیچهای جعبه برش را بسته و سنگ متخلخل را داخل آن قرار داده و ابعاد آنرا توسط کولیس اندازه می گیرند تا حجم جعبه برش را دست آید از ارتفاع حدود 2 میلی متراکم می کنند و حجم جعبه را به دست می آورده و با داشتن وزن مخصوص ماسه، وزن ماسه مورد نیاز برای پرکردن جعبه برش را محاسبه می کنند .
با ترازو ماسه مورد نیاز راجدا کرده وبه صورت لایه لایه درون جعبه برش ریخته ومتراکم می کنیم .این کار را توسط ورق فولادی وضربه زدن با چکش انجام می دهیم باید گوشه های جعبه برش دقت پر شود تا گوشه ها خالی نباشد پس ازتراکم و ایجاد نمونه ارتفاع آن از لبه جعبه برش را اندازه می گیرند اگر برابر 2 میلی متر نشد در مراحل بعدی آزمایش را اصلاح می کنند نمونه به روی دستگاه برش برده می شود دستگاه شامل یک جایگاه بار گذاری قائم است که دارای بازو می باشد وهر 1 کیلو گرم 10 کیلو گرم بار به نمونه وارد می کند و یک موتور بارگذاری برشی که سرعتهای قابل تنظیم دارد جعبه برش را در مکان خود قرار داده و سپس بازوی دستگاه را تراز می کنند محور اندازه گیری تغییر مکان عمودی را مماس بر بازو کرده و مفصل بالایش را در جایگاه سربار صفحه برش قرار می دهند .بعد از آن گیجها را روی صفر تنظیم می نمایند و دو پیچ جعبه برش را باز کرده و دو پیچ دیگر را حدود یک یا دو دور باز می کنند تا نمونه به راحتی برش بخورد بار را با تنظیم موتور روی سرعت مشخص وارد می کنند و در همین لحظه پیچ ترازکننده بازوی بار عمودی را نیزباز می کنند و هر30 ثانیه گیج ها را قرائت می کنند زمانی آزمایش خاتمه می یابد که نمونه به اندازه 20% ضلع جعبه برش تغییرمکان دهد یا نیروسنج ثابت بماند یا به عقب برگردد پس از اتمام آزمایش جعبه برش را برداشته و با زدن کلید بازگشت به همان مدت زمانی آزمایش دستگاه را به حالت اول بر می گردانند.سپس همان مراحل قبلی را با بار عمودی 20 کیلوگرم و30 کیلوگرم انجام می دهند هر کدام از این بارها با وزن میله بار گذاری عمودی که 4.5 کیلو گرم است جمع می شوند وبه عنوان بار عمودی نهایی هستند سپس محاسبات لازم را انجام داده و نمودار ماکزیمم تنش برشی رابرحسب تنش عمودی که در طول آزمایش ثابت است رسم می کنند عرض از مبدا برابر ضریب چسبندگی و شیب نمودار برابر زاویه اصطحکاک بین ذرات است .

ابتدا جعبه برش ومخزن آب آنرا در جای خود سوار می کنیم وبعد بین دو نیمه جعبه برش را بایک لایه نازک گریس پوشانده وبوسیله میخهای مخصوص روی هم ثابت می کنیم تا دیگر هیچ جابه جایی ولغزش بین آنها انجام نشود با دقت نمونه را داخل جعبه برش قرار داده وجعبه را از آب اشباع می کنیم صفحه سربار را که مجهز به سنگ متخلخل می باشد روی نمونه گذاشته وقاب مخصوص بارگذاری قائم را روی آن قرارمی دهیم معمولا حد فاصل این قاب وصفحه سربار یک گلوله فلزی قرار می گیرد ویا اینکه مستقیما قاب در شیار صفحه سربار جای داده می شود گیج مخصوص اندازه گیری نشست قائم نمونه را روی صفحه سربار نصب کرده نیروی قائم را باتئجه به شرایط آزمایش وبا افزودن وزنه های مناسب روی قاب بارگذاری اعمال می کنیم سپس میخها را بیرون می آوریم وجعبه برش را بیرون می آوریم نمونه آماده برای برش است نیروی برش به صورت افقی وبوسیله موتور الکتریکی با دور معینی اعمال می شود این نیرو بوسیله حلقه نیرو سنج وجابه جایی بوسیله گیج تغییر شکل افقی اندازه گیری می شود بارگذاری را آنقدر ادامه می دهیم تا اینکه نیروی برش ثابت بماند مادراین آزمایش از 67 kg خاک ماسه ای استفاده کردیم . سطح قاب 25 cm2می باشد بارقائم را با 5 kg آغاز می کنیم .

افزایش های بارمعمولی عبارتند از 250،500، 1000، 2000 و غیره. هر افزایش بار تا زمان رسیدن به تعادل روی نمونه باقی می ماند. به دلیل نفوذ پذیری زیاد خاکهای غیر چسبنده معمولاً زمانی در حد چند ساعت لازم است. قبل از اعمال بار بعدی مقدار عقربه قرائت شده ودر برگه یادداشت می‏شود. قابل ذکر است که تراکم پذیری دستگاه قابل صرف نظر کردن است.

برش دادن نمونه:
برای اندازه‏گیری جابجایی افقی در طی برشی از یک گیج عقربه ای استفاده می‏شود. قدم اول در برش دادن نمونه قرائت کردن مقدار اولیه عقربه گیج های تغییرشکل افقی وعمودی است. این مقادیر روی برگه یادداشت می‌شوند. درست قبل از آغاز برش،باید پین‌های قالب را درآورد. فراموش کردن این کار باعث آسیب شدید دستگاه می‏شود. عرض جعبه‌ها به پیچهایی مجهز هستند که یک فضای خالی بین قسمت های بالایی وپایینی قالب ایجاد می‏کند. فاصله خالی بین دو نیمه قالب در این جعبه های برش باید حدود 0/025 in باشد.برای اعمال نیروی برشی به نیمه بالایی قالب دو روش وجود دارد:

1. روش کرنش کنترل شده: در این حالت نیروی برشی به نحوی اعمال می‏شود که نرخ جابه‌جایی کنترل شود.این امکان با استفاده از یک موتور الکتریکی و جعبه دنده مهیا می‏شود نیروی برشی توسط بار سنج یا حلقه بار نشان داده می‏شود این وسایل باید قادر باشند که نیروی برشی را با دقت 1 % مقاومت برشی اندازه‏گیری کنند. مرحله برش تا رسیدن به جابه‌جایی معادل 10 تا20 درصد قطر اولیه نمونه ادامه می‏یابد. بنابراین برای نمونه ای با قطر 2/5 in ،نمونه باید تا جابجایی افقی حداقل 0/25 in ادامه یابد.
2. روش تنش کنترل شده: در این حالت نیروی برشی به صورت افزایشی اعمال می‏شود.یک کابل به نیمه بالایی جعبه برش متصل شده است. این کابل از طریق یک چرخ به آویز متصل شده است و بار به این آویز وارد می‏شود. با اضافه کردن وزنه به آویز نیروی برشی افزایش می‏یابد.با افزایش یافتن تغییر شکل افقی نمونه،باید وزنه‌های سبک تری به آویز اضافه نمود. وقتی که به مقاومت برشی نمونه رسیدید،نمونه سریعاً به نیم تقسیم می‏شود.

در میان دو روش بالا روش کرنش کنترل شده متداول تر است. در طول برش نمونه خاک،داده‌های در قسمت مربوطه ثبت می‌شوند. این داده‌ها شامل قرائت های گیج های عقربه ای افقی وقائم و قرائت های حلقه بار،بارسنج یا وزنه‌ها که برای محاسبه تنش برشی استفاده می‌شوند. سرعت آزمایش باید به قدری کم باشد که فشار منفذی در نمونه ایجاد نشود. یعنی اگر نمونه تمایل به اتساع نشان داد،باید زمان کافی برای ورود آب به نمونه وجود داشته باشد.بالعکس اگر نمونه تمایل به تراکم نشان داد،باید زمان کافی برای خروج آب به نمونه وجود داشته باشد.برای تحقیق این امر لازم است که زمان رسیدن به مرحله گسیختگی به صورت زیر باشد:

• در مورد ماسه تمیز با کمتر از 15 درصد ریز دانه غیر خمیری،زمان کل تا رسیدن به گسیختگی حداقل 10 دقیقه باشد.
• در ماسه لای دار حاوی بیش از 5 درصد ریز دانه غیر خمیری،زمان کل تا رسیدن به گسیختگی حداقل 60 دقیقه می‏باشد.
• در مورد لای غیر خمیری، زمان کل تا رسیدن به گسیختگی باید حدود2 تا 3 ساعت باشد.

ویژگی‌های شاخص در پایان آزمایش:
پس از اینکه نمونه به طور کامل برش خورد، از داخل دستگاه برش بیرون آورده می‏شود. سپس درصد رطوبت نمونه تعیین می‏گردد. پس از قرار دادن نمونه در قوطی باید آنرا خرد نمود وجود ذرات درشت در آنرا بررسی کرد. این ذرات مانع برش خوردن نمونه شده ومقاومت را بالا می برند درصورت مشاهده این ذرات .باید آزمایش را با نمونه ای دیگر تکرار نمود. حداکثر اندازه ذرات در آزمایش برش مستقیم محدودیت مهمی است.

اشکالات آزمایش برش مستقیم :

• غیر قابل کنترل بودن شرایط زهکشی نمونه می باشد یعنی فقط می توان تنش کل را اندازه گرفت
• توزیع تنش برشی برروی صفحه گسیختگی یکنواخت نیست وگسیختگی ازطرف کناره ها به طرف مرکز بوجودمی آید.
• سطح زیر برش وبارهای قائم ثابت باقی نمی ماند.
• دراین آزمایش اجازه داده نمی شود که خاک درامتداد ضعیفترین صفحه گسیخته شود وگسیختگی اجبارأ درصفحه جدایی دونیمه فوقانی وتحتانی جعبه برش رخ می دهد .

محاسن آزمایش برش مستقیم:

• ساده بودن آزمایش وسهولت آماده نمودن آن می باشد .
• ساده ترین واقتصادی ترین آزمایش برای خاکهای ماسه ای خشک و اشباع است .

موارد زیر در یک جدول درج و محاسبه می شود:

• مقدار بار
• قرائت نیروی برشی از روی گیج
• نیروی برشی kg
• قرائت تغییر مکان افقی از روی گیج
• تغییر مکان افقی
• قرائت تغییر مکان قائم از روی گیج
• تغییر مکان قائم
• نیروی برشی بیشینه از روی نمودار
• مقدار (σ (kg/cm2
• مقدار (φ (kg/cm2

​

منابع خطا:

1. در خاکهای غیر چسبنده به علت وجود خاصیت جذب سطحی بین آب ودانه های خاک مقداری چسبندگی کاذب بوجود می آید اگر این چسبندگی بین .1 تا .2 باشد از آن صرفنظر می شود ولی اگر مقدار آن بیشتر باشد واز آن صرفنظر شود خطا بوجود می آید
2. سنجنده های (Gage) اندازه گیری نیرو وتغییر شکل به درستی تنظیم نشده باشند
3. عمل زهکشی به درستی صورت نگیرد
4. آزمایش کننده در قرائت گیجها اشتباه کند ویا خطای محاسباتی داشته باشد

دست خوردگی نمونه باعث می‏شود که زاویه اصطکاک به دست آمده کم باشد. اما اشباع نبودن نمونه و برش سریع آن باعث حصول نتایج دست بالا می‏شود. در مورد محدودیت های آزمایش برش مستقیم، استاندارد (ASTM D3080-98(2000 میگوید:

در طول آزمایش برش مستقیم، چرخش تنشهای اصلی وجود دارد که در شرایط صحرایی ممکن است وجود داشته یا نداشته باشند.
همچنین گسیختگی برش مستقیم، چرخش تنشهای اصلی وجود دارد که در شرایط صحرایی ممکن است وجود داشته یا نداشته باشند همچنین گسیختگی ممکن است و در زمانی که نیرو‌ها روی صفحه افقی و یا نزدیک آن در وسط بسیج شده اند روی ضعیف ترین سطح اتفاق نیفتد. موقعیت ثابت صفحه برش در آزمایش برش مزیتی برای تعیین مقاومت برشی در یک صفحه ضعیف از پیش مشخص شده ویا بررسی سطح تماس دو ماده غیرمشابه می‏باشد.
تنشها و جابجایی های برشی به طرز غیر یکنواختی در نمونه توزیع می‌شوند و ارتفاع مناسبی برای تعیین کرنش برشی وجود ندارد. سرعت کم جابجایی باعث از بین رفتن فشار آب منفذی می‏شود، ولی باعث جریان خمیری خاکهای چسبنده نرم نیز می‌شوند. باید مراقب بود که شرایط آزمایش نماینده شرایط مورد بررسی باشد.
اگر ماسه دارای ذرات درشت شن باشد، شن می‏تواند مقاومت برشی ماسه را به طور مصنوعی افزایش دهد، چراکه معمولاً ارتفاع نمونه کم است (25/4 cm) .بنابراین محدودیت دیگر آزمایش برش مستقیم اندازه ذرات نمونه است.به عنوان مثال ASTM D3080-98 (2000) دو معیار را ارایه نموده است. مورد اول اینکه قطر نمونه باید حداقل10 برابر قطر بزرگترین دانه خاک باشد. معیار دوم اینکه ارتفاع نمونه باید حداقل 6 برابر بزرگترین دانه خاک باشد. بنابراین برای نمونه‌های معمولی که قطری معادل 63/5mm و ارتفاع 25/4mm دارند، بر اساس معیار اول حداکثر قطر ذرات می‏تواند6/35mm و بر اساس معیار دوم معادل 4/2mm باشد. این بدان معنی است که برای نمونه ای با قطر 63/2mm و ارتفاع 25/4mm، خاک نباید حاوی ذرات به اندازه شن باشد. با وجود این محدودیت‏ها، دستگاه برش مستقیم معمولاً مقادیر زاویه اصطکاک مؤثری با دقت مناسب به دست می‌دهد. اجرای این آزمایش نسبتاً ساده و سریع است که مهمترین دلیل برای عمومیت این آزمایش می‏باشد.