مطالعه و مقایسه رفتار تراکمی خاک های دانه ای توسط امواج فراصوت و دستگاه طراحی شده چکش ضربه

به دست آوردن پارامترهای رفتاری خاک همواره از دغدغه های اولیه در علم مکانیک خاک 1 بوده است. این پارامترها اغلب در آزمایشگاه یا به صورت تست صحرایی 2 به دست میآیند . این آزمایشات معمولا نیاز به تجهیزات خاص ، زمان و دقت عمل زیاد دارند که این موارد را می توان به عنوان محدودیت به حساب آورد. هدف از ارائه این مقاله معرفی روشی برای اندازهگیری تراکم خاک های دانه ای3  (مخلوط،) متشکل از ماسه % 80 و رس ،% 20 بدون انجام آزمایشات مفصل صحرایی و آزمایشگاهی می باشد. در این مقاله چکشی مشابه چکش اشمیت 6معرفی می شود که توسط آن می توان رفتار تراکمی خاک را با یک ضربه محاسبه کرد، این چکش ابداعی به اسم چکش ضربه rhنامیده می شود. از طرفی نتایج حاصل از چکش ضربه با نتایج تست فراصوت نیز مقایسه می شود. در این پژوهش از امواج فشاری یا اولیه استفاده شده است. زیرا امواج فشاری نسبت به امواج برشی یا ثانویه 8دارای سرعت بیشتری بوده و از نظر سهولت در انتشار و بازگشت امواج نسبت به امواج برشی دارای برتری میباشد .ابتدا با استفاده از آزمایش تراکم اصلاح شده پروکتور که در استاندارد آشتو معرفی شده است مدل سازی مصالح انجام گرفته و در ادامه مصالح با محدوده دانه بندی مشخص و بر اساس پارامترهای کیفی نظیر درصد تراکم و درصد رطوبت های طبیعی و بهینه 12در معرض امواج فشاری دستگاه فراصوت بصورت مستقیم قرار گرفته اند و همزمان توسط دستگاه چکش ضربه تراکم سنجی می شوند . براساس نتایج حاصل از سرعت و زمان عبور امواج و تست ضربه در جهات افقی و قائم در پروسه افزایش تراکم با فراوانی بیش از سی بارتکرار، بدون هرگونه آزمایش صحرائی آزمایشگاهی و با کاهش خطاهای انسانی و دستگاهی وامکان انجام آزمایشات بافراوانی بیشتر در زمان کوتاهتر،با استفاده از نمودارهای کالیبره و روابط همبستگی و براساس نمونه فولادی مبنا، درصد تراکم خاک بدست خواهند آمد

Study and comparison of compaction characteristics of coarse grained soils using Ultrasonic waves and new designed Impact hammer

Obtaining physical and mechanical parameters of the soil has always been the primary challenge in the science of soil mechanics. These parameters are mostly obtained in laboratories or by field tests. In the present paper a hammer similar to Schmidt hammer is introduced which can be used to calculate soil parameters by its single impact. Such a novel hammer is termed RH impact hammer. The results of RH test are compared with that of ultrasonic tests. First, using the modified Proctor compaction test introduced in AASHTO standard, the modeling of the materials is done. In the continuation, the materials with known gradation range and based on the quality parameters such as compaction percent and natural and optimum moisture content are directly exposed to pressure waves of ultrasonic device and are simultaneously compactmetered with RH hammer. Without any field or laboratory experiments and only based on velocity and transmission time of waves and also using calibration plots and correlation formulas and base steel specimen. Readings are above 3 of the densities of more than 90% of the soil.