หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ...

21
หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจาเพาะของดิน (Specific Gravity) 1 www.alt255.com/ 1

Transcript of หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ...

Page 1: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน (Specific Gravity)

1

1 www.alt255.com/

1

Page 2: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 2

หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน (Specific Gravity)

หวขอเรอง

3.1 ความถวงจ าเพาะของดนโดยใชขวดฟลาส (Volumetric Flask ) 3.2 ขอบขายการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน 3.3 ใบงานขนการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน 3.4 การค านวณจากผลการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

สาระส าคญ

โดยทวไปคาความถวงจ าเพาะของดนจะมคาอยในชวง 2.60 - 2.80 ถาคาต ากวานกอาจจะมพวกอนทรยสารหรอพวกธาตเบาตางๆปะปนอย และถาคาสงกวานกอาจมธาตหนกปะปนอย ขนตอนการทดลองหาคาความถวงจ าเพาะของดนในหองปฏบตการโดยใชขวดฟลาส การเตรยมตวอยางดน การใชเครองมอและอปกรณการทดลอง การบนทกขอมลลงตารางทไดจากการทดลอง วธการเขยนกราฟความสมพนธระหวางน าหนกน าเตมขดคอขวดกบอณหภมตางๆ และการค านวณหาความถวงจ าเพาะในดนไดจากผลการทดลอง

จดประสงคการเรยนร เมอศกษาหนวยการเรยนนแลว นกศกษาสามารถ

1. บอกความหมายของความถวงจ าเพาะของดนได 2. น าคาความถวงจ าเพาะไปใชในการหาคณสมบตอนๆ ของดนได 3. อธบายวธการหาคาความสมพนธระหวางน าหนกของน าเตมขดคอขวดฟลาสกบ

อณหภมของน าได 4. ค านวณผลการทดลองความถวงจ าเพาะของดนได 5. ทดลองหาความถวงจ าเพาะของดนได

Page 3: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 3

บทน า2

ดนตามธรรมชาตจะประกอบดวย อากาศ น า และเมดดนโดยเมดดนจะเกดจากการรวมตว

กนของแรธาตทแตกตางกนออกไปดงนนจงเปนผลใหดนในแตละพนท มความถวงจ าเพาะตางกนในขณะทน าจะมความถวงจ าเพาะใกลเคยงกน แตกจะเปลยนแปลงไปตามอณหภม ความถวงจ าเพาะของดนคอ อตราสวนของน าหนกดนตอน าหนกของน าทมปรมาตรเทากบดนใน อณหภมหนง ซงเปนคณสมบตทแสดงใหทราบถงลกษณะทวไปของดนได และยงจะสามารถทจะน า คณสมบตนไปใช ในการค านวณคาคณสมบตอนๆ เชนความพรน อตราสานชองวางของดน ระดบความอมตว ความหนาแนนเปนตน ทงยงสามารถน าคาความถวงจ าเพาะของเมดดนไปใชส าหรบวเคราะหหาขนาดของเมดดนดวยวธไฮโดรมเตอรแบบ 151 H ไดดวยโดยทวไปคาความถวงจ าเพาะของดนจะมคาอยในชวง 2.60 - 2.80 ถาคาต ากวานกอาจจะมพวกอนทรยสารหรอพวกธาตเบาตางๆปะปนอย และถาคาสงกวานกอาจมธาตหนกปะปนอย ส าหรบคาความถวงจ าเพาะโดยทวไปของดนชนดตาง ๆ ดงแสดงในตาราง ท 3.1 ตารางท 3.1 แสดงความถวงจ าเพาะของดน3

ชนดของดน ความถวงจ าเพาะของดน ทราย Sand 2.65-2.67 ทรายปนดนตะกอน Silt 2.67-2.70 ดนเหนยว Inorganic Clay 2.70 - 2.80 ดนทมแรไมกาหรอแรเหลก Soil with Mica or Iron 2.75 - 3.00 ดนอนทรย Organic Soil 1.00 - 2.60

ความถวงจ าเพาะเปนคณสมบตพนฐานทส าคญ ท าใหสามารถค านวณหาปรมาณชองวาง ความอมตว ความพรน และอนๆ ได ความถวงจ าเพาะของดน คอ อตราสวนระหวางน าหนกของดนกบน าหนกของน าทมปรมาณเทากบดน ซงสามารถค านวณไดจากสมการ 3.1 ดงน

2ส านกงานกองทนการวจยแหงชาต. คมอการทดสอบทางปฐพกลศาสตร. 2549. หนา 16 3 ส านกงานกองทนการวจยแหงชาต. คมอการทดสอบทางปฐพกลศาสตร. 2549. หนา 17

Page 4: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 4

Gs = wV

W

…….……………………………………..………….(3.1)

หรอความถวงจ าเพาะของดน คอ อตราสวนระหวางความหนาแนนของดนและความหนาแนนของน า ซงค านวณไดจากสมการ 3.2 ดงน

Gs = w

s

……………………………………………………...…(3.2)

เมอ Gs คอ ความถวงจ าเพาะของดน (Specific Gravity) W คอ น าหนกของดน (Weight of Soil) V คอ ปรมาตรของดน (Volume of Soil) w คอ ความหนาแนนของน าทอณหภม 4๐C มคาเทากบ 1,000 กรม/ซม.3 (ซงเปนอณหภมของน าทมความหนาแนนทสด) s คอ ความแนนของดน (Density of Solid Particle) ความถวงจ าเพาะของเมดดนมความส าคญในการค านวณคาคณสมบตของดนตางๆ จากความสมพนธองคประกอบดน ความถวงจ าเพาะเปนคาเฉพาะของเมดดนเทานน ไมรวมสวนของน าและอากาศ ส าหรบอณหภมทแตกตางกนนน จะท าใหความหนาแนนของน าแปรเปลยนไปดวยดงตารางท 3.2

Page 5: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 5

ตารางท 3.2 แสดงคาตวแปรปรบแก , K4

อณหภม °C ความหนาแนนของน า , กรม/ซม.3 คาตวแปรปรบแก , K

16 0.99897 1.0007

17 0.9988 1.0006

18 0.99862 1.0004

19 0.99843 1.0002

20 0.99823 1.0000

21 0.99802 0.9998

22 0.9978 0.9996

23 0.99757 0.9993

24 0.99732 0.9991

25 0.99707 0.9989

26 0.99681 0.9986

27 0.99654 0.9983

28 0.99626 0.9980

29 0.99597 0.9977

30 0.99567 0.9974

3.1 ความถวงจ าเพาะของดนโดยใชขวดแกวฟลาส (Volumetric Flask ) ความถวงจ าเพาะของวตถใดๆ คอ อตราสวนของน าหนกในอากาศของเนอวตถนนตอน าหนกของน าทอณหภม 4๐C ทมปรมาตรเทากบวตถนน (ถ.พ. คอวตถนนหนกเปนกเทาของน า) ในมวลดนจะประกอบดวยธาตสารหลายอยาง ดงนนความถวงจ าเพาะในมวลดนกคอคาเฉลยของความถวงจ าเพาะของธาตสารเหลานน ดงจะเหนไดวาดนลกรงบางชนดทมธาตอยมาก จงท าใหมความถวงจ าเพาะสงถง 3.00 หรอมากกวา ในทางตรงขามถามสารอนทรยเปนองคประกอบส าคญกจะท าใหมคาต าถงประมาณ 2.00 แตคาเฉลยจะอยระหวาง 2.60 ถง 2.80 ส าหรบดนทวๆ ไป 4 ส านกงานกองทนการวจยแหงชาต. คมอการทดสอบทางปฐพกลศาสตร. 2549. หนา 17

Page 6: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 6

ความถวงจ าเพาะจะเปนสมบตพนฐานส าคญอกคาหนง ทจะท าใหสามารถค านวณหาปรมาณชองวาง ความอมตวและความพรน

3.2 ขอบขายการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน วธการทดลองน เปนวธการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน ทมขนาดเลกกวาตะแกรงเบอร 4 (4.75 มลลเมตร) โดยใชขวดฟลาส สวนความถวงจ าเพาะของดนทจะน าไปใชในการค านวณส าหรบการทดลอง Hydrometer ใหใชดนทผานตะแกรงเบอร 10 (2.00 มลลเมตร) และใชขวดฟลาส

เพอหาความถวงจ าเพาะของเมดดนทมขนาดเลกกวาตะแกรงเบอร 4 โดยใช ขวดฟลาส ขนาด 500 มลลลตร

มาตรฐานทใชในการทดสอบคอ ASTM D 854 – 00 Standard Test Methods for Specific

Gravity Of Soil Solids By Water Pycnometer

Page 7: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 7

3.3 ใบงานขนการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

3.3.1 จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) สามารถใชเครองมอในการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดนได 2) สามารถน าวธการขนตอนไปปฏบตหาความถวงจ าเพาะของดนไดถกตอง 3) มทกษะในการปฏบตการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดนได 4) สามารถค านวณหาความถวงจ าเพาะของดนได

3.3.2 เครองมออปกรณ

1) ขวดฟลาสขนาดความจ 500 มลลลตรทสามารถทนความรอนไดสง

รปท 3.1 แสดงขวดฟลาส ภาพโดย : มานต ชวยงาน หองปฏบตการปฐพกลศาสตร วทยาลยเทคนคเชยงใหม ม.ย. 2552

Page 8: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 8

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

3.3.3 เครองมออปกรณ 1) เครองชงชนดอานไดละเอยดถง 0.1 กรม 2) เทอรโมมเตอรชนด 0-100 องศาเซลเซยส 3) เตาอบทสามารถควบคมอณหภมใหคงทไดท 105 ± 5 องศาเซลเซยส 4) เตาและภาชนะตมน า 5) อางน า 6) เครองกวน (Stirring Apparatus)

รปท 3.2 แสดงเครองชง รปท 3.3 แสดงเทอรโมมเตอร

รปท 3.4 แสดงตอบดน รปท 3.5 แสดงเครองกวนดน ภาพโดย : มานต ชวยงาน หองปฏบตการปฐพกลศาสตร วทยาลยเทคนคเชยงใหม ม.ย. 2552

Page 9: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 9

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

3.3.4 วสดทใชในการทดลอง 1) น ากลน 2) ดนตวอยางทจะหาความถวงจ าเพาะ

3.3.5 แบบฟอรม 1) ตารางท 3.3 แสดงความถวงจ าเพาะของน า ณ อณหภมตางๆ

2) ตารางท 3.4 แสดงกราฟความสมพนธระหวางน าหนกน าเตมขดคอขวดกบ

อณหภมการทดลอง 3) ตารางท 3.5 แสดงตารางบนทกทไดการทดลองและค านวณผลการทดลอง 4) ตารางท 3.6 แสดงการบนทกขอมลทไดจากการทดลองและการค านวณผลการทดลอง

3.3.6 ขนตอนการทดลอง 1.1 ขนตอนการสอบเทยบ (Calibrate) ขวดฟลาส กอนหรอหลงการทดลองวตถประสงค

เพอหาความสมพนธระหวางน าหนกน าในขวดฟลาส (ทขดปรมาตร 500 มลลลตร) และน าหนกขวดทอณหภมตางๆ กน (ในชวงทท าการทดลอง) ส าหรบอานคาน าหนกของน าในขวด ฟลาสทอณหภมทดลอง วธการทดลองการสอบเทยบ

1) ท าความสะอาดขวดฟลาสทจะใชท าการทดลอง 2) เตมน ากลนในขวดประมาณ ¾ ของคอขวด (เพอไมใหน าเดอดขวดแกวจะแตก) 3) ไลอากาศในน า ดวยการตมน าใหเดอดในเตาแผนรอนประมาณ 10 นาท น าขวดแกว

ลงจากเตา เตมน ากลนทตมไลฟองอากาศทงไวแลวลงในขวดฟลาสใหเตมดวยวธการลกน า จมปลายสายยางลงใตผวน าเพอไมใหอากาศเขาไปผสมในน าอก ปลอยใหเยน ถาตองการใหเยนเรว อาจแชในแชอางน าจนกระทงอณหภมลดลงถงประมาณ 40-50 องศา ตรวจสอบวาอณหภมของน าในขวดฟลาสเทากนทกระดบหรอไมเทา ถาไมเทากนใหคลงขวดเอยงไปมาหรอใชหลอดแกวกวนไปมา

Page 10: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 10

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

4) แตงขอบน าใหอยทขดบอกปรมาตร 500 มลลลตร สงเกตขอบลางของโคงผวน า เชดขวดภายนอกและภายในเหนอผวน าใหแหง

5) น าขวดฟลาสทใสน าอยภายในขวดขนชง และวดอณหภมน า ตรวจสอบอกครงวาอณหภมของน าในขวดเทากนทกระดบหรอไม

6) ท าการทดลองในขอ 4 – 5 อก 3 – 4 ครง ในชวงอณหภมจากประมาณ 40 องศาหรอ 50 องศา จนถงอณหภมหอง ถาตองการใหอณหภมต ากวาอณหภมของหอง ใชน าแขงผสมในอางแชน า แตตองระวงขณะอานคา อณหภมทดลองจะตองกวนน า (แบบไมใหอากาศเขาไปผสม) ใหมอณหภมเทากนทวขวด

1.2 ขนตอนการหาคาความถวงจ าเพาะของเมดดน 1) น าดนใสในขวดฟลาสและใสน าลงไปประมาณ 3 ใน 4 สวนของปรมาตรขวดโดย

ใหดนจมอยใตน าทงหมดและอยาใหดนตดอยขางๆ ขวด 2) ท าการไลฟองอากาศโดยใช ปมสญอากาศแรงดด 10 - 20 นวปรอทประมาณ 4 - 5

ชวโมงหรอน าไปกวนในน ารอนอยางนอย 10 นาท หรอจะท าทงสองอยางควบคกนไปกไดโดยใชปมสญญากาศไมนอยกวา 10 นาทแลวจงกวนในน ารอนอกประมาณ 10 นาท พรอมกบกลงขวดไปมาหลายรอบท าเชนนสลบกนไปเรอยๆและคอยสงเกตวามฟองอากาศเกดขนอกหรอไม ท าจนกระทงฟองอากาศหมดไปซงตองใชเวลาและความละเอยดในการสงเกต

3) หลงจากไลฟองอากาศหมดแลว ท าการเตมน ากลนใหระดบทองน าอยทขด 500 มลลลตรพอด ในการเตมน ากลนนควรใชหลอดและปลอยน ากลนจากหลอดโดยจมปากหลอดใหอยใตระดบน าในขวดฟลาสเพอปองกนอากาศลงไปอก แลวตงทงไวในอณหภมหองทดสอบจนกระทงอณหภมของน าในขวดฟลาสเทากบอณหภมหองหรออณหภมทตองการ (โดยใชเทอรโมมเตอรคอยเชคดอยเสมอ) และคอยสงเกตวาถาระดบในขวดฟลาสต าวาขด 500 มลลลตร กใหเตมน ากลนใหทองน าพอดกบขดอยเสมอ

Page 11: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 11

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

4) น าขวดฟลาสไปชง จะไดเปนน าหนกของขวดฟลาส + น า + ดน แลวจงท าการวดอณหภมโดยจมเทอรโมมเตอรใหอยประมาณกงกลางกระเปาะของขวดฟลาส คอยจนกระทงอณหภมคงท แลวจงบนทกคาอณหภมนไว หลงจากนนน าไปเทใสภาชนะโดยตองเทดนออกใหหมด จนกระทงขวดฟลาสสะอาด เสรจแลวจงน าไปอบแหงทอณหภม 105 ± 5 องศาเซลเซยส โดยทงไวประมาณ 1 คน

5) น าดนทอบแหงแลวไปชงแลวบนทกคา เมอลบน าหนกภาชนะออก จะไดเปนน าหนกของดนแหง

3.3.7 การรายงาน ใหรายงานชนด ส สถานทเกบตวอยางดน หลมเจาะ ความลก วน เดอน ป และลกษณะของดน

ทวๆ ไป

1) คาความถวงจ าเพาะของเมดดน 2) คาทไดจากการทดสอบบงชถงดนอะไร 3) ปญหาทเกดขนจากการทดลอง

3.3.8 ขอควรระวง 1) ในการตรวจวดคาในขวดฟลาสหรอน าผสมดน จะตองมอณหภมเสมอในขณะวด 2) จะตองชงมวลของภาชนะกอนจะน าของผสมระหวางน าและดนเทลงไป 3) ตองไมใหดนทใชในการทดสอบสญเสยระหวางเทลงในขวดฟลาส 4) ตองใหสวนโคงของน าดานลางอยตรงขดของขวดทกครงเมอน าไปชง

3.3.9 สรปและขอเสนอแนะ การทดลองหาความถวงจ าเพาะของเมดดนจะไดรถงคณสมบตของดนในดานอนๆ ได

เนองจากความถวงจ าเพาะของดนเปนขอมลเฉพาะส าหรบดนแตละประเภท หากจะวเคราะหหรอจ าแนกดนใหไดถกตองจ าเปนตองหาค านวณความถวงจ าเพาะของดนเสมอ การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดนมดวยกนหลายวธ แตละวธกเหมาะสมกบดนแตละประเภท

Page 12: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 12

671

672

673

674

675

676

20 25 30 35 อณหภม(องศาเซลเซยล)

น าหน

กของน าเตม

ขดคอ

ขวด (

กรม)

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

3.3.10 ตารางการปฏบตการทดลองหาปรมาณน าในดน

ตารางท 3.3 แสดงตวอยางตารางบนทกขอมลทไดจากการทดลองและค านวณผลการทดลอง การทดสอบหาความถวงจ าเพาะของน า ณ อณหภมตางๆ

การสอบเทยบ (Calibration Data )

ทดลองครงท ขวดฟลาส + น า กรม อณหภม องศาเซลเซยส 1 672.84 35 2 673.50 30 3 674.36 25 4 674.88 20

ตารางท 3.4 แสดงตวอยางกราฟความสมพนธระหวางน าหนกน าเตมขดคอขวด

กบอณหภมการทดลอง

Page 13: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 13

รหส 3106-2010 ใบงานท 2

หนวยท 3

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 3

ชอหนวย ความถวงจ าเพาะของดน

ชองาน การทดลองความถวงจ าเพาะของดน

จ านวน 4 ชวโมง

ตารางท 3.5 แสดงตวอยางตารางบนทกทไดจากการทดลองและการค านวณผลการทดลอง ตวอยางท 1 2 อณหภม องศาเซลเซยส 30 28 น าหนกของขวดฟลาส + น า กรม 673.54 673.82 น าหนกของขวดฟลาส + น า + ดน กรม 705.86 706.5 กระปองอบดนหมายเลข กรม A1 A2 น าหนกกระปอง + ดนแหง กรม 313.80 289.40 น าหนกกระปอง กรม 263.50 238.50 น าหนกของดนแหง กรม 50.30 50.90 คาตวแปรปรบแกเนองจากอณหภม 0.99567 0.99626 ความถวงจ าเพาะของดน 2.79 2.78 คาเฉลยของความถวงจ าเพาะของดน 2.785

Page 14: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 14

3.4 การค านวณทไดจากผลการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน 1) ค านวณหาความถวงจ าเพาะของดนไดจากสตร

Gs = FWSFWs

sW-W+W

KW …………………………(3.3)

เมอ GS = ความถวงจ าเพาะของเมดดนทอณหภมน า 20°C WS = น าหนกของตวอยางดนทอบแหง WFW = น าหนกของ Volumetric Flask + น า ทอณหภมหนง WFWS = น าหนกของ Volumetric Flask + น า + ดนแหง ท

อณหภมเทากบ WFW K = เปนคาตวแปรปรบแกเนองจากอณหภม

2) การบนทกและค านวณขอมลจากการทดลองหาปรมาณน าในดน

ตารางท 3.6 แสดงตารางการบนทกและการค านวณขอมลของดนตวอยางท 1

ตวอยางท 1 การบนทกและการค านวณขอมล

อณหภม องศาเซลเซยส 30 จากการบนทกขอมล

น าหนกของขวดฟลาส + น า กรม 673.54 จากการชงน าหนกของขวด+น า

น าหนกของขวดฟลาส + น า + ดน กรม 705.86 จากการชงน าหนกของขวด+น า+ดน

กระปองอบดนหมายเลข กรม A1 จากการบนทกขอมล

น าหนกกระปอง + ดนแหง กรม 313.80 จากการชงน าหนกหลงอบดน

น าหนกกระปอง กรม 263.50 จากการชงน าหนก

น าหนกของดนแหง กรม 50.30 = 313.80 – 263.50 = 50.30

คาตวแปรปรบแกเนองจากอณหภม 0.99567 จากตารางท 3.2 คาตวแปรปรบแก

ความถวงจ าเพาะของดน 2.79 2.79=705.59-673.54+50.30

56750.30x0.99=

คาเฉลยของความถวงจ าเพาะของดน 2.79

Page 15: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 15

ตารางท 3.7 แสดงตารางการบนทกและการค านวณขอมลของดนตวอยางท 2

ตวอยางท 2 การบนทกและการค านวณขอมล

อณหภม °C 28 จากการบนทกขอมล

น าหนกของขวดฟลาส + น า กรม 673.82 จากการชงน าหนกของขวด+น า

น าหนกของขวดฟลาส + น า + ดน กรม 706.5 จากการชงน าหนกของขวด+น า+ดน

กระปองอบดนหมายเลข กรม A2 จากการบนทกขอมล

น าหนกกระปอง + ดนแหง กรม 289.40 จากการชงน าหนกหลงอบดน

น าหนกกระปอง กรม 238.50 จากการชงน าหนก

น าหนกของดนแหง กรม 50.90 = 289.40 – 238.50 = 50.90

คาตวแปรปรบแกเนองจากอณหภม 0.99626 จากตารางท 3.2 คาตวแปรปรบแก

ความถวงจ าเพาะของดน 2.78 82.7=706.50-673.82+50.90

62650.90x0.99=

คาเฉลยของความถวงจ าเพาะของดน = 785.2=2

2.78 + 2.79

Page 16: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 16

แบบทดสอบท 3 วชาปฐพกลศาสตร 3106-2010 ระดบ ปวส. หนวยท 3 เรอง ความถวงจ าเพาะของดน (Specific Gravity)

ค าชแจง. จงกากบาท (X) ทบขอทถกทสดเพยงขอเดยว 1. ความถวงจ าเพาะของดน หมายถง

ก. อตราสวนระหวางความหนาแนนของน ากบความหนาแนนของดน ข. อตราสวนระหวางน าหนกของดนกบน าหนกของน า ค. อตราสวนระหวางน าหนกของน ากบน าหนกของดน ง. อตราสวนระหวางความหนาแนนของดนกบความหนาแนนของน า

2. ในการทดลองหาคา ถ.พ. ดวยขวดฟลาส(Volumetric Flask ) ไมควรใชกบดนประเภทใด ก. ดนตะกอน ข. ดนเหนยว ค. ทราย ง. ดนลกรง

3. มาตรฐานทใชในการทดสอบคาความถวงจ าเพาะคอขอใด ก. ASTM D 854-00 ข. ASTM D 854-02 ค. ASTM D 584-00 ง. ASTM D 584-02

4. ปจจยทสามารถท าใหความถวงจ าเพาะของดนเปลยนไปคอขอใด ก. น าหนกทเพมขนของเมดดน ข. ขนาดทเพมขนของเมดดน ค. สทเขมขนของเมดดน ง. อณหภมทเปลยนแปลงไป

5. ความหนาแนนของน าทมความหนาแนนทสด อยทเทาไหร ก. 3 องศาเซลเซยส น ามคา 1,000 กรม ข. 4 องศาเซลเซยส น ามคา 1,000 กรม ค. 10 องศาเซลเซยส น ามคา 1,000 กรม ง. 20 องศาเซลเซยส น ามคา 1,000 กรม

Page 17: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 17

6. ดนลกรงทมธาตอยมากๆ จะมผลท าใหมความถวงจ าเพาะเปลยนแปลงอยางไร ก. ถ.พ. จะมคานอยลง ข. ถ.พ. จะมคาเทาเดม ค. ถ.พ. จะมคามากขน ง. ท าใหดนมปรมาตรเปลยนแปลงไดงาย

7. ในการทดลองหาคา ถ.พ. โดยใชขวดฟลาส ตองหาสมพนธของอะไรบาง ก. หาปรมาตรของน าเทยบกบน าหนกขวด ข. หาน าหนกของน าเตมขดคอขวดเทยบกบปรมาตรขวด ค. หาน าหนกของน าเตมขดคอขวดทอณหภมตางๆ ง. หาปรมาตรของน าเตมขดคอขวดทอณหภมตางๆ

8. ดนในขอใดทไมควรใชในการทดลองหา ถ.พ.กบขวดฟลาส ก. ดนเหนยว ข. ดนทราย ค. ดนกรวด ง. ดนตะกอน

9. ขอใดคอสาเหตทส าคญทสดทท าใหการทดลองหา ถ.พ.ผดพลาดได ก. อณหภม ข. น าทใชไมใชน ากลน ค. สวนผสมของดนกบน าไมเปนสดสวนกน ง. อากาศทปนอยในดนตวอยางทผสมกบน า

10. สตรค านวณหาคา ถ.พ. คอขอใด

ก. Gs = 21s

1t

MMMMG

ข. Gs = 21s

st

MMMMG

ค. Gs = 21s

2t

MMMMG

ง. Gs = s21

st

MMMMG

Page 18: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 18

ค าชแจง 2. ใหกาเครองหมาย () หนาขอทถก และกาเครองหมายผด ( ) หนาขอทผด

…….2.1 สญลกษณแทนความถวงจ าเพาะคอ Gs. …….2.2 คา ถ.พ. สามารถน าไปหาคาอตราสวนชองวางในเมดดนได ….....2.3 ดนทมพวก Silica ผสมอยจะมคา ถ.พ. ต ากวา พวก Iron Mineral ผสมอย …….2.4 ดนเมอจมอยในน าปรมาตรของน าทเพมขนจะเทากบปรมาตรของดน …….2.5 ในการทดลองหาคา ถ.พ. ของดนสามารถใชน าประปาแทนน ากลนได …….2.6 การน าขวดฟลาสทมดนและน าผสมอยไปตมสามารถไลฟองอากาศได …….2.7 การวดอณหภมของน าใหวดทกนของขวดฟลาส ……2.8 คาการค านวณหา ถ.พ. แตละตวอยางไมควรเกน 2 เปอรเซนต ……2.9 ความถวงจ าเพาะของทรายจะอยประมาณท 2.65 – 2.67 ……2.10 ความถวงจ าเพาะของดนจะเทากบ 3 เมอดนหนก 100 กรมและน าหนกของน า ทมปรมาตรเทากบดน หนก 50 กรม

Page 19: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 19

ตอนท 2 แบบฝกปฏบตการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน 1. ใหนกศกษาแบงกลมๆ ละ 5 คน และโดยเกบตวอยางดนจ านวน 2 ตวอยาง และใหท าการทดลอง

หาความถวงจ าเพาะของดน โดยปฏบตการทดลองดงน

1) ปฏบตการทดลองตามขนตอนการหาความถวงจ าเพาะของดน

2) บนทกการทดลองทไดตามตารางท 3.8, 3.9 และ 3.10 3) ค านวณหาคาความถวงจ าเพาะของดนในแตละตวอยาง

4) ค านวณหาคาความถวงจ าเพาะของดนเฉลย 5) เขยนรายงานคาความถวงจ าเพาะของดน

6) เขยนรายงานขอควรระวงในการปฏบตการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

7) สรปผลการทดลองและขอเสนอแนะ ตารางท 3.8 แสดงตารางบนทกขอมลทไดจากการทดลองการสอบเทยบหาความถวงจ าเพาะของดน

การทดสอบหาความถวงจ าเพาะของน า ณ อณหภมตางๆ

การสอบเทยบ (Calibration Data )

ทดลองครงท ขวดฟลาส + น า กรม อณหภม องศาเซลเซยส

1 672.84 35

2 673.50 30

3 674.36 25

4 674.88 20

Page 20: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 20

น าหน

กของน าเตม

ขดคอ

ขวด (

กรม)

อณหภม(องศาเซลเซยล)

ตารางท 3.9 แสดงตารางกราฟความสมพนธระหวางน าหนกน าเตมขดคอขวดกบอณหภมการทดลอง

ตารางท 3.10 แสดงตารางบนทกทไดจากการทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

ตวอยางท 1 2

อณหภม องศาเซลเซยส 30 28

น าหนกของขวดฟลาส + น า กรม 673.54 673.82

น าหนกของขวดฟลาส + น า + ดน กรม 705.86 706.5

กระปองอบดนหมายเลข กรม A1 A2

น าหนกกระปอง + ดนแหง กรม 313.80 289.40

น าหนกกระปอง กรม 263.50 238.50

น าหนกของดนแหง กรม 50.30 50.90

คาตวแปรปรบแกเนองจากอณหภม 0.99567 0.99626

ความถวงจ าเพาะของดน 2.79 2.78

Page 21: หน่วยที่ 3 การทดลองหาความถ่วงจ าเพาะของดิน (Specific Gravity)krumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/3.pdf ·

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 3 การทดลองหาความถวงจ าเพาะของดน

3 - 21

คาเฉลยของความถวงจ าเพาะของดน 2.785