آزمایش درصد رطوبت خاک

آزمایش درصد رطوبت خاک جز تست های آزمایشگاهی پایه ای در مکانیک خاک است.
به طوری که بسیاری از آزمایشگاه صحرایی یا آزمایشگاهی ژئوتکنیکی بدون انجام تست درصد رطوبت امکان پذیر نیست.
در این نوشتار شرح کامل از آزمایش درصد رطوبت خاک به همراه محاسبات مربوط به آن ارایه می گردد.

مطلب پیشنهادی: اجرای آزمایش خاک

خواص فیزیکی خاک در حالت مرطوب

در بسیاری از خاک ها درصد رطوبت طبیعی یکی از خواص فیزیکی مهم است که رفتار خاک را در مقایسه با حدود اتربرگ بیان می کند و بیشتر به صورت حجمی به کار می رود. در خاک های ریزدانه ( چسبنده ) پایداری و مقاومت خاک بستگی به درصد رطوبت آن دارد. در این حالت رطوبت طبیعی خاک با نشانه های حد روانی و حد خمیری مقایسه می شود و در نتیجه حالت روانی و سفتی خاک مشخص می شود. باید توجه داشت که در مهندسی ژئوتکنیک، رطوبت خاک آن قسمت از اب آزاد است که فضای بین دانه ها را پر کند و  آب منفذی یا ثقلی نامیده می شود نه انکه در ساختمان کریستالی کانی به کار رفته یا در سطح آن جمع شده باشد. بنابر این اگر در ساختمان خاک مقدار زیادی آب کریستالی وجود داشته یاشد نباید این آب را به عنوان رطوبت خاک در نظر گرفت.

مطلب پیشنهادی: نمونه قرارداد پیمانکاری مطالعات مکانیک خاک و ژئوتکنیک

وسایل آزمایش درصد رطوبت خاک

• ظروف تعیین درصد رطوبت: برای آزمایش درصد رطوبت خاک لازم است از ظرفی آلومینیومی یا حلبی استفاده کرد که حین آزمایش تغییر حجم نداشته باشد.
  برای نمونه های با وزن کمتر از دویست گرم لازم است از ظروفی با درپوش فلزی استفاده کرد.
  برای سنجش درصد رطوبت در خاکهای با وزن زیاد، نیاز به درپوش نمی باشد.
• گرمخانه: گرمخانه یا آون برای تبخیر کردن آب موجود در خاک ها استفاده می شود. دمای گرمخانه لازم است در حدود ۱۱۰ درجه سانتی گراد تنظیم گردد. دماهای کمتر از این مقدار آب را از داخل خاک بیرون نمی آورد. دماهای بیش از این مقدار هم ممکن است بافت خاک را دچار آسیب نماید.
• ترازو: برای نمونه خاک های کمتر از ۲۰۰ گرم از ترازویی با حساسیت ۰٫۰۱ گرم استفاده شود.
  برای نمونه خاک هایی با وزن بیش از ۲۰۰ گرم از ترازویی با حساسیت ۰٫۱ استفاده گردد.

روش انجام تست در صد رطوبت

آزمایش درصد رطوبت خاک با هدف تعیین درصد وزنی آب در خاک نسبت به دانه های خاک صورت می گیرد.
این آزمایش در بسیاری از آزمایش های دیگر مکانیک خاک همچون آزمایش حدود اتربرگ، آزمایش تراکم خاک و … کاربرد دارد.
استاندارد انجام این آزمایش ASTM D 2216-90  و AASHTO T 265-81 می باشد.

در این بخش روش گام به گام این تست آزمایشگاهی تشریح می شود.

1. وزن ظرف خالی به همراه درب آن را اندازه بگیرید (W1)
2. نمونه خاک را درون ظرف قرار دهید.
   درپوش آنرا روی ظرف قرار دهید تا رطوبت آن از دست نرود.
   سپس آن را توزین نمایید (W2).
3. بعد از وزن کردن نمونه درپوش را بردارید و نمونه را به مدت ۲۴ ساعت درون گرمخانه قرار دهید تا رطوبت آن کاملا از آن خارج شود.
   زمان قرارگیری خاک درون آون به نوع خاک بستگی دارد.
   در بسیاری از مواقع قرارگیری خاک به مدت ۱۶ ساعت در گرمخانه کافی می باشد.
4. هنگامی که از خارج شدن کامل تمامی آب درون خاک اطمینان حاصل شد، آنرا از داخل آون خارج کرده و درپوش آنرا قرار می دهید تا در مجاورت هوا، رطوبت جذب نکند.
   قوطی و نمونه خاک موجود در آن را وزن کرده و مقدار آنرا یادداشت کنید (W3).

محاسبه درصد رطوبت خاک

درصد رطوبت به صورت درصدی از وزن خشک خاک بیان می شود و به صورت زیر تعریف می گردد: