الدمك compaction

موضوع: الدمك compaction الأربعاء يناير 12, 2011 7:03 pm

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

الدمك compaction

الدمك هو عملية تجري علي التربة الغرض منها زيادة الكثافة الجافة للتربة و ذلك عن طرق تقليل حجم الفراغات (viods)الموجودة داخل التربة والتي تتمثل في الهواء و الماء
وذلك عن طريق احمال خارجية يتم التاثير بها علي التربة مع وجود الماء بنسبة معينة لتسهيل انزلاق الحبيبات فوق بعضها و بالتالي تقليل الفراغات
ولذلك نجد ان الدمك يتاثر كثيرا بنسبة الماء الموجودة داخل التربة وايضا جهد الدمك (compaction effort)

compaction in field الدمك في الموقع

يتم عمل الدمك في المواقع للتربة سواء كان للتاسيس عليها او لتربة احلال او لعمل طريق عليها او .....
وذلك لاهداف لايمكن ان نتجاهلها وهي

1-زيادة قدرة التربة علي مقاومة الاحمال وتحملها لها
2-تقليل نفاذية التربة للمياه وبالتالي تقليل seepage ( سريان المياه داخل الفراغات الموجودة في التربة )
وتفيد هذه الخاصية كثيرا عند عمل سد ترابي لانها تمنع مرور المياه خلال السد
3-تقليل هبوط التربة عند تعرضها للاحمال
فعند التاسيس مثلا علي تربة غير مدموكة جيدا قد يحدث هبوط للتربة و بالتالي هبوط لعناصر المنشا و هذا الهبوط قد يتسبب في تغير الاجهادات علي عناصر المنشاء مما قد يودي الي الانهيار
4-زيادة معامل الامان
5-تقليل التغيرات الحجمية للتربة الانتفاشية
6-زيادة استقرار التربة
7-زيادة مقاومة القص للتربة
وتفيد كثيرا عند عمل سد ترابي لان زيادة مقاومة القص تعني تقليل احتمالية انزلاق السد اي انهياره

كيف يتم عمل الدمك في الموقع

يتم الدمك بصفة عامة عن طريق الاحمال سواء الساكنه static effort او الاحمال الهزازه vibratory effort
او الاحمال الديناميكية dynamic effort
وبصفة عامة الدمك المعتمد علي الحركة سواء ديناميك او اهتزازي يكون افضل كثيرا عن الدمك الساكن
وذلك الان الدمك الساكن يدمك الطبقات العلوية للتربة و يوثر قليلا علي الطبقات السفلية
اما الدمك الاهتزازي يوثر علي الطبقات السفلي نفس تاثيره علي الطبقات العلوية الي حد كبير بالاضافة الي تاثيرة علي الطكبقات العلوية يكون اقوي كثيرا

ويمكن دمك التربة الخشنة بالهراس ذو العجل الكاوتش ويعطي الهراس الهزاز افضل نتيجة .زيتم دمك كسر الحجر بالهراس ذو العجل الناعم
وبالنسبة للتربة الناعمة يكون الدمك الاستاتيكي او الهزاز غير فعال ولكن يتم الدمك بالهراس ارجل الغنم sheep _ foot rollersبحيث يتم عجن التربة وتدمك جيدا

اما بالنسبة للمعدات التي يتم بها الدمك والتي رمزنا لها سابقا بالقوي تتمثل في المعدات الاتية

1-smooth_wheel rollers
يستخدم لدمك التربة الخشنة coarse soil والتي تتمثل في الزلط او الرمل او الدبش

2-pneumatic rollers
لدمك التربة المتماسكه وغير المتماسكه

3-sheep _ foot rollers
لدمك التربة المتماسكه اللزجه مثل الطين

4-copaction by rammers
لدمك التربة لعمق يصل الي ( 2 الي 3 ) متر

dynamic compaction-5
لدمك تربة الردم او التربة الرملية او الزلطية

6-vibrating plates
يستخدم للمساحات الصغيرة لدمك التربة الرملية فقط ويستخدم ايضا لدمك الخرسانه

7- vibrofloating
لدمك التربة الرملية او الزلطية او خليط منهم للاعماق كبيرة

و من خلال الدراسات لوحظ ان عند الدمك بعربة دمك ذات اطارات عريضة يصل دمكها لاعماق كبيرة بغض النظر عن المساحة الكبيرة التي تغطيها
وبالنسبة لنفس عربة الدمك ولكن اطار اقل عرضا ولكن نفس المادة للاطار العريض لاتصل الي مثل هذه الاعماق اي انها تغطي مساحة صغير وايضا تصل الي عمق اقل

كان ذلك بخصوص القوي التي نوثر بها علي التربة

بالنسبة للمتغير الثاني وهو كمية الماء في التربة عند الدمك

يجب ان تحتوي التربة علي كمية من الماء عند الدمك لتسهيل عملية الدمك بمجهود اقل حيث انها تسهل ازلاق الحبيبات وتساعد في تقليل الفراغات
ولكن كيف يتم اضافة الماء وتحديد انسب كمية تضاف للتربة للحصول علي افضل دمك

تسمي افضل كمية من الماء تضاف الي التربة لنحصل علي دمك جيد بالمحتوي المائي الامثل ( optimum moisture content or optimum water content )
والتي يرمز لها بـ O.MC و تعبر عن وزن الماء الي وزن حبيبات التربة الصلبة
لتحديد OMC يتم عمل اختبار للتربة في المعمل يسمي بروكتور القياسي نسبة الي اسم العالم الذي قام بالاختبار

هذا الاختبار له طريقتين كلاهما يتم من خلاله OMC ولكن الاختلاف يكون في جهد الدمك و المسافة الي يسقط خلالها الحمل وعدد الطبقات للعينة و عدد ضربات الدمك

اول طريق للاختبار : اختبار بروكتور القياسي Standard proctor test

خطوات عمل التجربة
ناخذ عينة مناسبة من التربة المراد دمكها من الموقع ثم وضعها علي منخل رقم 20 وناخد الجزء المار
يتم اضافة كمية من الماء للتربة لتكوين خليط متجانس نضيف في حالة التربة الخشنة من (4 الي 6 ) % ماء من وزن التربة و للتربة الناعمة من ( 8 - 10) %
يتم وضع العينة في القالب (mould) الذي يكون غالبا حجمه 1000 سم مكعب علي 3 طبقات مع دمك كل طبقة 25 ضربة بالمطرقة التي وزنها 2.5 كجم وتسقط من ارتفاع 30.5 سم
من خلال معرفة وزن القالب فارغا و وزنه بعد وضع التربة يمكن معرفة وزن التربة فقط ( بطرح الوزنين من بعض )
من خلال وزن التربة وحجم القالب يمكن حساب الكثافة الجافة للتربة (بقسمة وزن التربة علي الحجم الكلي اي حجم القالب )
بع ذلك نحسب المحتوي المائي للتربة عن طريق وضعها في الفرن 110 درجة مئوية او في الشمس فترة كافيه وتحديد وزن العينة قبل وبعد وضعها في الفرن نحسب وزن الماء ( عن طريق طرح الوزنين)
نحسب الكثافة الجافة للتربة والتي تساوي الكثافة الكلية ( تم حسابها ) مقسومة علي (1+Wc) حيث ان Wc هو الحتوي المائي وقد تم حسابه
نكرر هذه الخطوات مع تغير نسبة المياه كل مرة عدد من المرات
نرسم علافة بين الكثافة الجافه علي المحور الراسي y والمحتوي المائي علي الافقيx
عند اقصي كثافه جافه يقابلها اقصي محتي مائي او انسب محتوي مائي OMC
وبذلك قد حسبنا المحتوي المائي الامثل الذي يجب توفيره في التربة عند الدمك

قد تكون التربة محتواها المائي اقل من المحتوي المائي الامثل : نحسب كمية الماء المطلوب اضافتها و بسهولة يمكن تحديد عدد المشاوير لعربة نقل المياه
اما اذا كانت التربة محتواها المائي اكبر من المحتوي المائي الامثل نتركها تجف فترة مناسبة ثم نبداء عملية الدمك

تبقي مشكلة وحيدة يمكن انا تقابلنا في هذا الاختبار وهي عند اخذ العينة من الموقع كان هدفنا من ذلك ان نحدد اولا الكثافة الجافه والتي تتطلب حياب الوزن للعينة وحساب الحجم ايضا
حساب الوزن سهل جدا عن طريق وزن العينة
اما حساب الحجم فهو المشكلة لان من الصعب جدا تحديد حجم الجزء المستخرج من الارض و ذلك لاسباب كثيرة
لذلك نستخدم جهاز SAND CONE TEST وذلك لحساب حجم العينة المستخرجة كالاتي

هذا الجهاز هو عبارة عن مخروط به رمل قياسي اي رمل معرف الكثافة اي من خلال وزنه يمكن ايجاد حجمه
يتم اخذ العينة ووضع مكانها رمل قياسي باستخدام هذا الجهاز و من خلال معرفة وزن الرمل الذي ملئ الحفره مكان العينة يتم حساب حجم الرمل الذي يمثل تماما حجم الحفرة التي هي حجم العينة

ما الفرق بين اختبار بروكتور القياسي واختبار بروكتور المعدل:
في اختبار بركتور القياسي وزن المطرقة 2.5 كجم اما المعدل يكون وزنها 4.5 كجم
مسافة السقوط للقياسي 30.5 اما المعدل 45 سم
عدد الطبقات للقياسي 3 اما المعدل 5 طبقات
عدد الضربات لكل منهما 25 ضربة
القياسي يستخدم للاحمال البسيطة والطرق غير الهامة اما المعدل للاحمال الكبيرة والطرق الهامة مثل المطارات

n*W*H*N
E = -----------------------
v

E : compaction effort
N:no.layers
n: no. blows
W:weight of hammer
H: drop height
V: mould volum

E spt = 5.7
E mpt = 25.3

العوامل التي توثر علي الدمك factors affecting compaction

1-المحتوي المائي للتربة water content
2-جهد الدمك compaction effort
3-نوع التربة ( رملية _زلطية _ طميية ..........) soil type

المحتوي المائي
قبل المحتوي المائي المثل : بزيادة المحتوي المائي تزداد الكثافة الجافة حتي تصل لاعلي قيمة لان الماء يساعد علي انزلاق الحبيبات
بعد المحتوي المائي المثل : بزيادة الماء في التربة تقل الكثافة الجافة لان الماء هنا يزيد الفراغات فقط ولا حاجة له لتسهيل الدمك
جهد الدمك
كلما زاد جهد الدمك تزداد الكثافة الجافة
نوع التربة
بزيادة حجم حبيبات التربة تزداد الكثافة الجافة بمعني ان عند دمك الزلط تكون كثافته الجافه اعلي من كثافة الرمل الجافة بعد الدمك

كيف نحكم اذا كان الدمك مقبول ام غير مقبول ( جيد او غير جيد )

يكون لدينا معلوم قيمة اقصي كثافة جافة مطلوبةmax وذلك من خلال الاستشاري الذي قام بالتصميم
تنص المواصفات علي انه لايجب ان تقل الكثافة الجافة في الموقع عن 95% من الكثافة الجافة المطلوبة max

بالنسبة لـOMC يمكن ان نزيد عنه بمقدار 2 % او نقل عنه بمقدار 2 %

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ودا شكل المنحني الناتج من اختبار بروكتور وهو منحني يصف العلاقة بين اقصي كثافة جافة والمحتوي الامثل للمياه داخل التربة

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ودا شكل جهاز بروكتور

وهذه بعض صور معدات الدمك

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وهذه DYNAMIC COPACTION
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

حديثا تم اضافة تقنية جديد في منتي الروعة لعربات الدمك تعمل علي حساب الكثافة الجافة للتربة اثناء الدمك وتظهر علي شاشة صغيرة في العربة دون الحاجة لاخذ عينة وععمل حسابات
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وفي هذا الجهاز المستخدم في الSAND CONE TEST
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]