آزمایش تراکم (Compaction Test)
شماره استاندارد آزمایش
AASHTO T 99-90 (standard) و ASTM D 698-78 (Standard)
هدف آزمایش
به دست آوردن حد رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک بیشینه خاک پس از به کار بردن میزان معینی انرژی کوبشی
موارد کاربرد
معمولا فقط خاک عبوری از الک شماره 4 در آزمون های آزمایشگاهی استفاده می شود.
در بسیاری از سازه های خاکی، مثل سدها، دیوارهای حائل، بزرگراه ها و فرودگاه ها متراکم کردن خاک امری ضروری جهت بهبود موقعیت خاک می باشد. متراکم کردن خاک عبارت است از قرار دادن خاک در یک موقعیت چگال تر و كاهش دادن حجم خاك در اثر خارج ساختن هوا با استفاده از اعمال نیرو. در این حالت اصطكاك بین ذره ها بیشتر شده و وزن واحد آن زیاد می شود. این وزن معیار تراكم خاك است.
تراكم به منظور افزایش مقاومت برشی و كاهش نفوذپذیری انجام می شود. علت کاهش نفوذپذیری، کاهش حجم منافذ خاك و در نتیجه عبور کمتر آب از این منافذ است. عوامل موثر در تراكم خاك عبارت اند از : 1. نوع خاك، 2. انرژی و 3. رطوبت.
پروكتور (1933) روشی برای تراكم آزمایشگاهی ابداع كرد که به وسیله آن حداكثر وزن مخصوص خشك خاك كه برای تراکم در محل می تواند استفاده شود تعیین می گردد. این آزمایش به نام آزمایش تراكم پروكتور مشهور می باشد.
آزمایش پروکتور به دو روش انجام می پذیرد:
1- روش آشوی استاندارد (تراکم دستی): در این روش از چکشی به وزن 5/5 پوند و ارتفاع سقوط 13 اینچ (یک فوت) وتعداد 56 ضربه در سه لایه تراکم، و قطر قالب 6 اینچ استفاده می گردد.
2- روش آشوی اصلاح شده (تراکم پیشرفته): در این روش از چکشی به وزن 10 پوند و ارتفاع سقوط 18 اینچ (یک و نیم فوت) و تعداد 25 ضربه در پنج لایه تراکم، و قطر قالب 4 اینچ استفاده می گردد.
برای به دست آوردن وزن مخصوص خاک در حالت مرطوب از رابطه زیر استفاده می شود:
که در آن W برابر وزن خاک مرطوب داخل قالب تراکم و V برابر حجم خاک درون قالب است. وزن مخصوص خشک خاک از رابطه زیر به دست می آید:
در این رابطه ω برابر درصد رطوبت خاک متراکم شده، Sr برابر درجه اشباع، Gs وزن مخصوص خاک و γw برابر چگالی آب است.
منحنی تراكم به شكل زیر به دست می آید: