ทดสอบดิน

Soil Mechanics Laboratory 98 ตารางแสดงผลของขอมูล การทดสอบหาขนาดของดนิ โดยวิธีไฮโดรมิเตอร Hydrometer Analysis Test Project Name : บอเกบ็ น้ําราชมงคล Date of Test : 2/24/2548 Sample No. :1 Location : วทิ ยาเขตวงั ไกลกงั วล Tested by : นายมนตรี ฤทธบิ รู ณ Boring No. :1 Soil Sample :- Checked by : นายชศู ักดิ์ ครี รี ตั น Depth (m) :1 Type of Hydrometer 151H Hydrometer No. 3496 Sedimentary Jar Diameter cm 5.82 Sedimentary Jar Cross Section cm2 26.61 Initial Reading of Graduate(V1) cm3 800 After Hydrometer Immersion Reading(V2) cm3 870 Volume of Hydrometer(V = V2 – V1) cm3 70 V/2A cm 1.32 Hydrometer Length from Tip to Hydrometer R Curve A Curve B Reading Hydrometer Bulb Length (First 2 min) (After 2 min) (L+ h), cm 0 H = (L+ h)-h/2, cm H = Curve A – V/(2A) 1.0000 24.5 (h), cm 10 1.0100 21.8 14 20 17.50 16.18 1.0200 19.1 14 30 14.80 13.48 1.0300 16.4 14 12.10 10.78 14 9.40 8.08 20 Distance to Center of Bulb (H), cm 15 1 0 CCuurrvvee AB 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 R

Soil Mechanics Laboratory 99 การทดสอบหาขนาดของดนิ โดยวิธไี ฮโดรมิเตอร Hydrometer Analysis Test Specific Gravity of Soil (g) 2.68 Meniscus Correction 0.5 Percent Finer than No.200 28.99 Temperature Correction 0 Dry Weight of Sample 50 Dispersion Correction 0 Date Time Elapse 151H 152H 152H Temp. Rc % H K D % F’ (min) Time r R R (°C) Finer (cm) (mm) 24/04/47 10.10 0 0 0 - 0000 0 00 0.25 1.0300 30.00 - 29 30.50 97.3095 9.265 0.012192 0.074221 28.21 0.50 1.0240 24.00 - 29 24.50 78.1667 10.885 0.012192 0.056886 22.66 1 1.0195 19.50 - 29 20.00 63.8095 12.100 0.012192 0.042410 18.50 2 1.0158 15.80 - 29 16.30 52.0048 13.099 0.012192 0.031202 15.08 10.14 2 1.0157 15.70 - 29 16.20 51.6857 11.806 0.012192 0.029622 14.98 10.19 5 1.0120 12.00 - 29 12.50 39.8810 12.805 0.012192 0.019511 11.56 10.24 10 1.0102 10.02 - 29 10.70 34.1381 13.291 0.012192 0.014056 9.90 10.34 20 1.0090 9.00 - 29 9.50 30.3095 13.615 0.012192 0.010059 8.79 10.54 40 1.0082 8.20 - 29 8.70 27.7571 13.831 0.012192 0.007169 8.05 11.34 80 1.0073 7.30 - 29 7.80 24.8857 14.074 0.012192 0.005114 7.21 13.14 180 1.0068 6.80 - 29 7.30 23.2905 14.209 0.012192 0.003425 6.75 14.14 240 1.0066 6.60 - 29 7.10 22.6524 14.263 0.012192 0.002972 6.57 17.14 420 1.0064 6.40 - 29 6.90 22.0143 14.317 0.012192 0.002251 6.38 25/04/47 9.44 1410 1.0063 6.30 - 29.5 6.80 21.6952 14.344 0.012197 0.001223 6.29 30/04/47 6.32 9858 1.0062 6.20 - 29.5 6.70 21.3762 14.371 0.012197 0.000463 6.20

Soil Mechanics Laboratory 100 0.00001 การทดสอบหาขนาดของดินโดยวิธไี ฮโดรมเิ ตอร Hydrometer Analysis Test PARTICLE SIZE DISTRIBUTION CURVE Percent Passing (%) 100 90 80 0.01 0.001 0.0001 70 Grained Size (mm) 60 50 40 30 20 10 0 0.1

Soil Mechanics Laboratory 101 การทดสอบหาขนาดของดนิ โดยวธิ ไี ฮโดรมิเตอร Hydrometer Analysis Test Project Name : Date of Test : Sample No. : Location : Tested by : Boring No. : Soil Sample : Checked by : Depth (m) : Type of Hydrometer cm Hydrometer No. cm2 Sedimentary Jar Diameter cm3 Sedimentary Jar Cross Section cm3 Initial Reading of Graduate(V1) cm3 After Hydrometer Immersion Reading(V2) cm Volume of Hydrometer(V = V2 – V1) V/2A Hydrometer Length from Tip to Hydrometer R Curve A Curve B Reading Hydrometer Bulb Length (First 2 min) (After 2 min) (L+ h), cm H = (L+ h)-h/2, cm H = Curve A – V/(2A) 1.0000 (h), cm 1.0100 1.0200 1.0300 20 Distance to Center of Bulb (H), cm 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 R

Soil Mechanics Laboratory 102 การทดสอบหาขนาดของดนิ โดยวธิ ไี ฮโดรมเิ ตอร Hydrometer Analysis Test Specific Gravity of Soil (g) Meniscus Correction Percent Finer than No.200 Temperature Correction Dry Weight of Sample Dispersion Correction Date Time Elapse 151H 152H 152H Temp. Rc % H K D % F’ (min) Time r R R (°C) Finer (cm) (mm)

Soil Mechanics Laboratory 103 0.00001 การทดสอบหาขนาดของดินโดยวิธีไฮโดรมเิ ตอร Hydrometer Analysis Test Percent Passing (%) 100 PARTICLE SIZE DISTRIBUTION CURVE 90 80 0.01 0.001 0.0001 70 Grained Size (mm) 60 50 40 30 20 10 0 0.1

Soil Mechanics Laboratory 104 การรายงานผลการทดสอบ 1) ขนาดของเม็ดดินพรอ มเปอรเซ็นตขนาดเมด็ ดนิ 2) กราฟแสดงการกระจายตัวของเม็ดดิน ขอ ควรระวัง 1) คาท่อี านไดจากไฮโดรมิเตอรตอ งมคี วามระเอียดถงึ 0.0005 2) การอานคา ไฮโดรมิเตอรตองอา นทป่ี ลายบนสุดของ Meniscus รอบๆ แกน 3) การจมุ ไฮโดมิเตอรลงในของผสมตะระวังอยา ใหไ ฮโดมิเตอรหมุนหรือสายไปมา 4) การเอาไฮโดมิเตอรออกจากของผสมหลังจากอานคาเสร็จแลวตองพยายามใหมีการ กระทบกระเทอื นนอ ยท่ีสุด 5) ในระหวางการทดลองตอ งไมใ หข องผสมในกระบอกแกว ไดรบั ความสัน่ สะเทอื น

7การทดลองท่ี การทดสอบหาขีดจาํ กดั ของอัตเตอรเ บอรก Determination of Atterberg ′s Limits ทฤษฎีและหลักการ ขีดจํากัดอัตเตอรเบอรก (Atterberg ′s Limits) หรือ ขีดจํากัดความขนเหลว(Consistency ‘s Limit) หมายถึงปริมาณน้ําในมวลดินท่ีทําใหสภาพความเหนียวตัวของมวลดินเปลี่ยนแปลงไป สถานภาพของมวลดิน แบงออกเปน 5 สถานภาพ โดยจุดแบงแตละสถานะภาพเรยี กวา ขีดจํากดั (Limit) ดงั นี้ 1. Cohesion Limit คอื ปรมิ าณนํา้ ในมวลดินท่ที าํ ใหเศษดินเริม่ มกี ารยดึ เกาะเขา ดวยกัน 2. Sticky Limit คอื ปริมาณนาํ้ ในมวลดนิ ทีท่ าํ ใหมวลดินเรม่ิ มีการยดึ เกาะกับผิวของโลหะ 3. ขดี จาํ กัดเหลว (Liquid Limit, L.L.) หมายถงึ ปรมิ าณความชื้นท่ีนอยท่ีสุดในดินท่ีทําใหดินสามารถ ไหลตัวไดดวยน้ําหนักของตัวเอง หรือถาพิจารณาจากกราฟแสดงสถานะภาพของดินก็จะเปนขีดจํากัด ที่ เปลี่ยนจากของเหลว เปน พลาสตกิ สามารถหาคาไดก ับดินทีม่ คี วามเชื่อมแนน 4. ขีดจํากัดพลาสติก (Plastic Limit, P.L.) หมายถึง ปริมาณความชื้นท่ีนอยท่ีสุดในดินท่ีทําใหดินมี สภาพเหนียวหนืดมากขึ้น จะมีปริมาณความชื้นในดิน นอยกวาขีดจํากัดเหลวหรือถาพิจารณาจากกราฟแสดง สถานภาพของดินกค็ อื ขีดทดี่ ินเปลีย่ นจากสภาพ พลาสติก เปน กงึ่ ของแขง็ 5. ขีดจํากัดการหดตัว (Shrinkage Limit, S.L.) หมายถึง ปริมาณน้ํามากท่ีสุดในมวลดินท่ีไมทําให ปริมาตรท้ังหมดของมวลดินเปล่ียนแปลง ในที่นี้ก็คือ ปริมาตรของดินแหงซ่ึงเม็ดดินจะอยูชิดกัน แมจะลด ปริมาณน้ําจากขีดจํากัดการหดตัวและสูญเสียความชื้นไปอีกก็ตาม ก็ไมทําใหปริมาตรมวลดินเปลี่ยนแปลงไป ทาํ ใหดนิ เร่ิมมคี วามแข็งแรงข้ึน ซ่ึงความช้ืนในดินนี้จะนอยกวาขีดจํากัดพลาสติก หรือถาพิจารณาจากกราฟ แสดงสถานภาพของดนิ กจ็ ะเปนขดี จํากัดท่ีดนิ เปลี่ยนจาก สภาพกง่ึ ของแขง็ เปนของแขง็ คาขีดจาํ กัดหดตัวtน้ี เปน คาทบ่ี อกถงึ สภาพการหดตัวหลังจากดินสูญเสียความช้นื ไปวา มีการหดตวั มากนอยเพียงใด

Soil Mechanics Laboratory 106 ตอมาไดมีการนําคา ขีดจาํ กัดมาประยกุ ต ซึ่งในปจจบุ ันทางดานวิศวกรรมโยธาจะใชกนั อยู 3 ขดี จาํ กัด คือ ขีดจํากัดการไหลตัว (Liquid Limit) ขีดจํากัดพลาสติก (Plastic Limit) และขีดจํากัดการหดตัว (Shrinkage Limit) ซ่ึงคาขีดจํากัดเหลวและขีดจํากัดการออนตัว จะใชพิจารณาในการจําแนกดิน (Soils Classification) สภาพกําลังของดิน ประมาณการทรุดตัวของดินแบบอัดตัวคายน้ํา (Consolidation) และประมาณความ หนาแนนสูงสุดจากการบดอัดดินได (Compaction) สวนคาขีดจํากัดการหดตัวจะใชพิจารณาการเปล่ียนแปลง ปรมิ าตรของดนิ จากปริมาณความชน้ื ท่ีมอี ยูในดนิ ท่ีมีการเปล่ยี นแปลงไป วัตถุประสงคของการทดสอบ • เพือ่ หาปรมิ าณความชน้ื ของดินในสภาพขดี จํากดั เหลว (Liquid Limit) ขีดจํากัดพลาสตกิ (Plastic Limit) และ ขีดจาํ กัดหดตัว (Shrinkage Limit) ได มาตรฐานท่ใี ชใ นการทดสอบ • ASTM D 4318-93 Test Method for Liquid Limit , Plastic Limit , and Plasticity Index of Soils • ASTM D 427-98 Test Method for Shrinkage Factors of Soils by the Mercury Method

Soil Mechanics Laboratory 107 อปุ กรณแ ละเคร่ืองมือ อปุ กรณและเคร่ืองมอื สําหรบั ทดสอบหา Atterberg ′s Limits อปุ กรณแ ละเครอ่ื งมอื สําหรับทดสอบหา Liquid Limit อปุ กรณและเคร่อื งมอื ทใี่ ชเฉพาะ 1) เคร่ืองทดสอบหาขีดจํากดั เหลว (Liquid Limit Device) ตามมาตรฐานASTM D 4318 2) เครอื่ งมอื ปาดรอ งดนิ ( Grooving Tool ) 3) มีดปาดดิน ( Spatula ) ขนาดกวางประมาณ 3/4 นิ้ว ( 19 มิลิเมตร ) และยาว ประมาณ 3 นวิ้ ( 76 มลิ ลเิ มตร ) 4) ชามกระเบื้องเคลือบ ( Coat Dish )

Soil Mechanics Laboratory 108 เครื่องมือปาดรองดนิ เครื่องทดสอบหาขดี จาํ กดั เหลว มีดปาดดนิ ชามกระเบ้ืองเคลอื บ

Soil Mechanics Laboratory 109 อปุ กรณแ ละเครอ่ื งมือสาํ หรับทดสอบหา Plastic Limit อปุ กรณและเครื่องมือท่ใี ชเ ฉพาะ 1) แผนกระจกทดสอบ Plastic Limit ( Glass Plate ) ขนาดไมนอยกวา 10 × 10 เซนติเมตร อปุ กรณและเครื่องมือที่ใชท ่ัวไป 1) ขวดฉดี นา้ํ ( Wash Bottle ) อุปกรณและเครื่องมอื สําหรบั ทดสอบหา Shrinkage Limit อุปกรณและเครอ่ื งมือที่ใชเฉพาะ 1) ถวยสําหรับหาคาพิกัดหดตัว ( Shrinkage Dish ) เปนโลหะเสนผานศูนยกลาง 1 ประมาณ 1 3 นว้ิ ( 44 มลิ ลเิ มตร ) สูงประมาณ 2 นิ้ว ( 12 มิลลเิ มตร ) 4 2) ถว ยแกว ( Glass Cup ) เสนผานศูนยกลางประมาณ 2 1 น้ิว( 57.2 มิลลิเมตร ) สูง 4 ประมาณ น้ิว 1 1 ( 31.8 มิลลิเมตร ) 4 3) แผนกระจกมีปุม 3 ปุม ( Glass Plate 3 bottoms ) ขนาดของแผนกระจก 3×3นิ้วหนา 1 นิว้ 16 4) มีดปาดดิน ( Spatula ) ขนาดกวางประมาณ 3 นิ้ว ( 19 มิลิเมตร ) และยาว 4 ประมาณ 3 นิ้ว ( 76 มลิ ลิเมตร ) 5) ปรอท ( Mercury ) เครอ่ื งมอื และอปุ กรณท ใี่ ชท ั่วไป 1) ตูอบ (Drying Oven) ท่สี ามารถควบคมุ อุณหภมู ไิ ดค งท่ี 105 ° C - 110° C 2) ขวดฉดี นา้ํ (Wash Bottle) 3) กระปอ งเก็บตัวอยางดิน

Soil Mechanics Laboratory 110 ถวยสาํ หรับหาคา พกิ ัดหดตัว ปรอท ถว ยแกว แผนกระจกมีปมุ 3 ปุม มดี ปาดดิน

Soil Mechanics Laboratory 111 การเตรียมตัวอยางและข้ันตอนการทดสอบ การเตรยี มตวั อยา งการทดสอบ เก็บตัวอยางดินท่ีไดจากการเจาะสํารวจหรือตามแหลงที่ตองการ แลวนําดินมาทําการตากแหงที่ อณุ หภมู ิหอ ง จากน้ันนาํ ดนิ มาทบุ ใหแ ตกดวยคอ นยาง ทุบใหดนิ แยกตัวออกจากกันเทา นั้น ไมใ ชท ุบจนกระท่ังเม็ด ดนิ แตกออกตามมาดว ย แลว นํามารอ นผา นตะแกรงเบอร 40 โดยใหใชจ าํ นวนตัวอยางดินตามการทดสอบ ดังน้ี การทดสอบ Liquid Limit ประมาณ 100 กรมั การทดสอบ Plastic Limit ประมาณ 20 กรัม การทดสอบ Shrinkage Limit ประมาณ 30 กรมั ข้ันตอนการทดสอบ Liquid Limit ขั้นตอนที่ 1 นาํ ดนิ ทเี่ ตรียมไวใสในถวยเคลือบแลว ใสนํ้าประมาณ 15 – 20 มิลลิลิตร หรือในปริมาณท่ีไม เหนยี วจนเกนิ ไป แลวผสมใหเขา กัน

Soil Mechanics Laboratory 112 ขั้นตอนที่ 2 เตรยี มอปุ กรณชุดทดสอบ ใหค วามสูงของกนจานอยูสูงกวาพ้ืนรอง 1 ± 0.2 เซนติเมตร โดย ใชดามของ Grooving Tool วัด ทําการปรับปุมเล่ือนตาง ๆ ใหแนน แลวใชมีดปาดดิน (Spatula) ตกั ดนิ ใสลงในจาน แลวปาดใหเ รยี บ โดยใหม คี วามหนาของดินตรงกลางประมาณ 1 เซนติเมตร ขั้นตอนท่ี 3 ทําการบากดินในจาน ดวย Grooving Tool ใหเปนรองในคร้ังเดียวจนเห็นพื้นรองจานและ รอยรองนี้จะแบงดินออกเปน 2 ขางเทา ๆ กัน (ในการบากดินเปนรองควรทําคร้ังเดียวไมควร ทําหลายคร้ัง เพราะแนวรองทต่ี ัดซ้ําจะไมอยูในรอยเดิม ทําใหยากแกการสังเกตแนวรองท่ีดิน จะไหลมาชนกนั จากการตกกระทบของจาน)

Soil Mechanics Laboratory 113 ขั้นตอนท่ี 4 ทาํ การหมุนใหจ านตกกระทบกับพนื้ รองในทันที ซึ่งใชความเร็วในการหมุน 1.9 – 2.1 ครั้ง ตอ 1 วินาที (ประมาณ 2 ครง้ั ตอ 1 วินาที) โดยนับจํานวนครั้งไวดวย ทําการหมุนจนกระท้ังดินที่ บากไวไ หลเขามาชนกันเปน ระยะทาง 1 นิว้ (12.7 มิลเิ มตร) 2 ข้นั ตอนท่ี 5 ในการหาคา Liquid Limit จะนับจํานวนการเคาะท่ี 25 ครั้ง แลวดินไหลมาชนกันเปน ระยะทาง 1 นิ้ว (12.7 มิลิเมตร) พอดีนั้นทําไดยาก จึงไดมีการกําหนดจํานวน การเคาะ 2 คร้งั แรกและคร้งั ตอ ๆ ไป เพือ่ ความสะดวก ดงั น้ี (ตามมาตรฐาน ASTM D 4318) จํานวนการเคาะ คร้งั ที่ 1 ประมาณ 25 – 35 ครง้ั จํานวนการเคาะ ครงั้ ท่ี 2 ประมาณ 20 - 30 ครั้ง จาํ นวนการเคาะ ครัง้ ที่ 3 ประมาณ 15 – 25 ครง้ั ขน้ั ตอนที่ 6 เมื่อไดจํานวนการเคาะตามที่กําหนด และดินไหลมาชนกันเปนระยะทาง 1 น้ิว แลวทําการ 2 ตักดินเฉพาะตรงที่ดินไหลมาชนกัน โดยใช Spatula ปาดขนานกันใหระยะหางพอดีกับระยะ ทดี่ ินไหลมาชนกันนีแ้ ลวจึงตัดหัวทายของรอยตัดขาดน้ีในแนวตั้งฉากกัน นําดินที่ถูกตักใสใน กระปอง แลว นาํ ไปอบเพ่อื หาคา ปรมิ าณความชนื้

Soil Mechanics Laboratory 114 ขน้ั ตอนที่ 7 นาํ ดินที่เหลอื ในจานออกแลว นาํ กลับไปผสมกบั ดินทีเ่ หลืออยใู นถวยเคลือบ โดยเติมน้ํา ทีละ นอย ผสมเขากันใหทั่ว ทําความสะอาดจานของชุดทดสอบ , Grooving Tool, Spatula ให เรียบรอย อยา ใหมีเศษดนิ ตดิ อยู พรอ มท่จี ะทาํ การทดสอบคร้ังตอไป ขั้นตอนที่ 8 ทําการทดสอบซ้ําเหมือนข้ันตอนท่ี 4 - 7 จนกระทั่งครบตามจํานวนตัวอยางดินท่ีตองการ ทดสอบ ขน้ั ตอนท่ี 9 นําขอมูลท่ีจํานวนการเคาะ (N) และปริมาณความช้ืน (Water Content, w %) ไปเขียนกราฟ ในกระดาษกราฟ Semi - Log โดยใหจํานวนการเคาะ (N) อยูในแนว แกน X (Scale Log) และ ปรมิ าณความช้ืน (Water Content, w %) อยูในแนวแกน Y แลว ลากเสน ตรงผา นจดุ เหลานั้น ขั้นตอนท่ี 10 จากจํานวนการการเคาะ 25 คร้ัง ใหลากเสนตรงในแนวดิ่งตัดเสนกราฟท่ีไดเขียนไวแลว ลากเสนขนานแนวราบไปตัดแกน Y คาปริมาณความช้ืนท่ีไดน้ีคือ คา Liquid Limit, L.L. ดัง แสดงในรูปที่ 7.1

Soil Mechanics Laboratory 115 ปริมาณความช้ืน (Water Content, w %)95 90 85 ขีดจาํ กดั เหลว (Liquid Limit) 80 75 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90 จาํ นวนครง้ั ทีเ่ คาะ (Number of Blows) รปู ท่ี 7.1 ขดี จาํ กดั เหลว ขนั้ ตอนการทดสอบ Plastic Limit ขนั้ ตอนที่ 1 นําดนิ ที่เตรยี มไวส าํ หรับการหาคา Liquid Limit นาํ มาประมาณ 20 กรัม ผสมกบั นํา้ ใหเขา กนั พยายามใหห มาดที่สดุ แลว ปน เปนกอ นกลม เสน ผานศูนยกลางประมาณ 10 มิลลิเมตร

Soil Mechanics Laboratory 116 ขั้นตอนท่ี 2 นําไปคลึงบนแผนกระจกในอัตรา 80 – 90 ครั้ง / นาที จนกระท้ังเปนเสนกลมยาว เสนผาน ศนู ยกลาง 1/8 นวิ้ (3.2 มลิ เิ มตร) แลวใหเกดิ รอยแตกเล็ก ๆ ท่ัวไป จึงจะนําตัวอยางที่ไดไปใส กระปองเพ่อื หาคาปริมาณความช้ืน ขั้นตอนท่ี 3 ทําการทดสอบซ้ําอยางนอย 3 –5 ตัวอยาง แลวนําคามาเฉลี่ยกัน (คาที่จะนํามาเฉล่ียไดตอง มคี าใกลเ คยี งกัน คอื ตา งกนั ไมเกิน 2 %)

Soil Mechanics Laboratory 117 ข้ันตอนการทดสอบ Shrinkage Limit ขน้ั ตอนที่ 1 นําดินท่ีเตรียมไวแลวจากการหาคา Liquid Limit มาประมาณ 30 กรัม ผสมกับน้ําใหพอ เหลวเพอ่ื ใสใ น Shrinkage Dish ได กอนทําการทดสอบใหนํา Shrinkage Dish ไปช่ังนํ้าหนัก กอน แลวทาน้ํามนั ภายในบาง ๆ เพื่อปอ งกันดินติดกับ Shrinkage Dish เมื่อเวลาดินแหง ข้นั ตอนที่ 2 นําดนิ ท่ีผสมแลวใสลงใน Shrinkage Dish จํานวน 3 ชั้น เทา ๆ กัน และทําการเคาะ Shrinkage Dish เม่ือใสดินในแตละชั้น เพื่อไลฟองอากาศออกจากดิน ทําการปรับผวิ หนาดินใหเรียบเสมอ ขอบของ Shrinkage Dish แลวนําไปช่ังน้ําหนัก ปลอยทิ้งไวในอากาศ(อุณหภูมิหอง) ประมาณ 3 – 6 ช่ัวโมง ใหสีของดินเปล่ียนเปนสีออน จึงคอยนําเขาเตาอบ ที่อุณหภูมิ 110 ± 5° C ทิ้งไว ประมาณ 1 คนื (เพราะถา รบี นําเขาเตาอบเลยจะทําใหด นิ แตกเมอ่ื ดินแหง )

Soil Mechanics Laboratory 118 ขนั้ ตอนท่ี 3 นาํ Shrinkage Dish ออกจากเตาอบ ทิ้งไวใ หเ ยน็ ลงสักครู แลวจึงคอยนํามาชงั่ นํ้าหนกั ข้นั ตอนท่ี 4 การหาปริมาตรกอนดินเปยกทําไดโดย นําเอากอนดินแหงออกจาก Shrinkage Dish แลวใส ปรอทลงใน Shrinkage Dish จนเต็ม วางถวยบรรจุปรอทในถวยกระเบ้ือง ใชแผนกระจก ท่ีมีสามขากดลงบนขอบถวยบรรจุปรอท ปรอทสวนเกินจะลนออกมาอยูในถวยกระเบื้อง ปริมาตรปรอทจะเทากับขอบถวยพอดี นํา Shrinkage Dish ที่บรรจุปรอทนําข้ึนช่ังจะได นํ้าหนักรวมของ Shrinkage Dish + ปรอท เสร็จแลวเทปรอทออกจาก Shrinkage Dish ซึ่ง เราสามารถหานํ้าหนักปรอทใน Shrinkage Dish ซ่ึงสามารถนําไปหาปริมาตรท่ีเทากับกอน ดนิ เปย กได (นั้นกค็ อื การหาปริมาตรของ Shrinkage Dish นนั้ เอง)

Soil Mechanics Laboratory 119 ขนั้ ตอนที่ 5 การหาปริมาตรกอนดินแหงทําไดโดย วาง Shrinkage Dish ท่ีบรรจุปรอทเต็มลงในถวย กระเบื้อง นําตัวอยางดินที่อบแหงแลวมาวางบนปรอทใน Shrinkage Dish แลวจึงนําแผน กระจกท่ีมีสามขากดใหดินจมลงไป จนปรอทสวนเกินลนออกจากถวย ช่ังนํ้าหนัก Shrinkage Dish + ปรอท ท่ีเหลือ เพ่ือนําไปหักออกจาก Shrinkage Dish + ปรอท จะไดน้ําหนักปรอทท่ี ถกู แทนทเ่ี พ่ือแปลงเปน ปริมาตรกอนดินแหง

Soil Mechanics Laboratory 120 การบนั ทึกผลการทดลอง การทดสอบหาขดี จํากัดความขนเหลวของดนิ Consistency Limit Test Project Name : บา นจัดสรร Date of Test : 25/05/2547 Sample No. :1 Location : อาํ เภอหวั หิน Tested by : นส.ยลวลี บณุ ขนั ธ Boring No. :1 Soil Sample : Dark Clay Checked by : นายชูศกั ดิ์ คีรรี ัตน Depth (m) :5 Liquid Limit Determination Moisture Can No. (g) 1 2345 Number of Blows (g) 17 23 32 38 48 Wt. of Can + Wet Soil (g) 57.08 50.91 46.68 61.13 49.12 Wt. of Can + Dry Soil 46.77 42.14 39.15 50.76 41.82 Wt. of Can 12.79 11.96 11.90 12.24 13.69 Plastic Limit Determination Moisture Can No. (g) 1 2345 Wt. of Can + Wet Soil (g) 47.73 44.20 Wt. of Can + Dry Soil (g) 42.17 39.43 Wt. of Can 11.77 13.28 Shrinkage Limit Determination Trial No. (g) 1 2345 Dish No. (g) K2 K3 Weight of Wet Soil + Dish (g) 44.95 45.05 Weight of Dish (g) 22.20 22.34 Weight of Dry Soil + Dish (g) 37.95 38.24 Weight of Mercury + Dish (g) 204.09 204.24 Weight of Mercury + Tray 292.30 295.50 Weight of Tray 175.80 175.80

Soil Mechanics Laboratory 121 การทดสอบหาขดี จํากัดความขน เหลวของดนิ Consistency Limit Test Project Name : Date of Test : Sample No. : Location : Tested by : Boring No. : Soil Sample : Checked by : Depth (m) : Liquid Limit Determination 23 Moisture Can No. 1 23 45 Number of Blows 1 Wt. of Can + Wet Soil (g) 1 23 Wt. of Can + Dry Soil (g) Wt. of Can (g) Plastic Limit Determination Moisture Can No. (g) 45 Wt. of Can + Wet Soil (g) 45 Wt. of Can + Dry Soil (g) Wt. of Can Shrinkage Limit Determination Trial No. (g) Dish No. (g) Weight of Wet Soil + Dish (g) Weight of Dish (g) Weight of Dry Soil + Dish (g) Weight of Mercury + Dish (g) Weight of Mercury + Tray Weight of Tray

Soil Mechanics Laboratory 122 ตัวอยา งการคํานวณ 1. Liquid Limit 1.1 คา Liquid Limit, L.L. อานไดจากกราฟแสดงความสัมพันธระหวางจํานวนการเคาะ ( N ) กบั ปริมาณความช้นื ( Water Content , w % ) ทก่ี ารเคาะที่ 25 คร้งั 1.2 คา Flow Index, F.I. = w1− w2 …….. (7.1) F.I. N2 log N1 เมื่อ w1 = เปอรเซน็ ตป ริมาณนาํ้ ในดนิ (Water Content, w) คา ที่ 1 (คา มาก) w2 = เปอรเ ซน็ ตป รมิ าณนาํ้ ในดิน (Water Content, w) คาท่ี 2 (คานอย) N1 = จํานวนการเคาะ (No. of Blows) คา ท่ี 1 (คานอย) N2 = จํานวนการเคาะ (No. of Blows) คาท่ี 2 (คา มาก) 2. Plastic Limit 2.1 คา Plastic Limit, P.L. คํานวณไดจากคาเฉลี่ยของปริมาณความช้ืน (Water Content , w % ) ที่ไดจ ากการทดสอบ 2.2 คา Plasticity Index, P.I. P.I. = L.L. - P.L. …….. (7.2) 2.3 คา Liquidity Index, L.I. Wn − P.L. = Wn − P.L. …..…. (7.3) L.I. = P.I. L.L. − P.L. 3.3 ดชั นที าฟเนสส (Toughness Index, T.I.) T.I. = P.I. …..…. (7.4) F.I.

Soil Mechanics Laboratory 123 3. Shrinkage Limit 3.1 คาปริมาตรของดินเปย ก (Volume of Wet Soil , Vm) Wm Vm = 13.53 …..…. (7.5) ลูกบาศกเ ซนติเมตร เมื่อ ลูกบาศกเ ซนตเิ มตร Vm = ปริมาตรของปรอท …..…. (7.6) Wm = นํ้าหนกั ของปรอทที่ถูกแทนท่ี ลูกบาศกเ ซนตเิ มตร 3.2 คาปรมิ าตรของดินแหง (Volume of Dry Soil, Vd) …..…. (7.7) Vd = Wd กรมั 13.53 ลูกบาศกเ ซนตเิ มตร เม่อื …..…. (7.8) Wd = น้ําหนกั ของปรอทท่ถี กู แทนท่ี 3.3 Shrinkage Ratio R = Ws Vs เมอ่ื Ws = น้ําหนักของดินแหง Vs = ปริมาตรของดินแหง 3.4 ระดับการหดตัว (Degree of Shrinkage) DS (%) = Vi − Vf × 100 Vi เมื่อ Vi = ปริมาตรของดินเปย ก Vf = ปริมาตรของดนิ แหง หลังอบ

Soil Mechanics Laboratory 124 ตารางแสดงผลของขอมูล การทดสอบหาขดี จํากดั ความขนเหลวของดนิ Consistency Limit Test Project Name : บานจัดสรร Date of Test : 25/05/2547 Sample No. :1 Location : อาํ เภอหวั หนิ Tested by : นส.ยลวลี บณุ ขันธ Boring No. :1 Soil Sample : Dark Clay Checked by : นายชศู ักด์ิ คีรรี ตั น Depth (m) :5 Liquid Limit Determination Moisture Can No. (g) 12345 Number of Blows (g) 17 23 32 38 48 Weight of Can + Wet Soil (g) 57.08 50.91 46.68 61.13 49.12 Weight of Can + Dry Soil (g) 46.77 42.14 39.15 50.76 41.12 Weight of Can (g) 12.79 11.96 11.90 12.24 13.69 Weight of Water (%) 10.31 8.77 7.53 10.37 7.30 Weight of Dry Soil 33.98 30.18 27.25 38.52 28.13 Water Content 30.34 29.06 27.63 26.92 25.95 Plastic Limit Determination Moisture Can No. (g) 12345 Weight of Can + Wet Soil (g) 47.73 44.20 Weight of Can + Dry Soil (g) 42.17 39.43 Weight of Can (g) 11.77 13.28 Weight of Water (g) 5.56 4.77 Weight of Dry Soil (%) 30.4 26.15 Water Content (%) 18.29 18.24 Plastic Limit 18.29 18.24 Water Content, % 40 30 20 25 100 10 Number of Blows 0 10

Soil Mechanics Laboratory 125 การทดสอบหาขีดจํากดั ความขนเหลวของดนิ Consistency Limit Test Shrinkage Limit Determination Trial No. 1 2 3 4 5 Dish No. K2 K3 16.225 Weight of Wet Soil + Dish (g) 44.95 45.05 : 9.76 Weight of Dish (g) 22.20 22.34 : 0.18 Weight of Dry Soil + Dish (g) 37.95 38.24 Weight of Mercury + Dish (g) 204.09 204.20 Weight of Mercury + Tray (g) 292.30 295.50 Weight of Tray (g) 175.80 175.80 Weight of Wet Soil (g) 22.75 22.71 Weight of Dry Soil (g) 15.75 15.90 Weight of Mercury (g) 181.89 181.85 Volume of Mercury (cm3) 13.44 13.44 Weight of Displaced Mercury (g) 116.50 119.70 Final Volume of Soil (cm3) 8.61 8.85 Shrinkage Limit (%) 16.04 16.41 Average Shrinkage Limit (%) Summer of Testing Liquid Limit (LL) : 28.70 Natural Water Content : 20.12 % Plastic Limit (LL) : 18.27 % Plasticity Index (PI) : 10.43 Flow Index (FI) % Toughness Index (TI) : 1.07 Liquidity Index (LI)

Soil Mechanics Laboratory 126 การทดสอบหาขีดจํากัดความขน เหลวของดนิ Consistency Limit Test Project Name : Date of Test : Sample No. : Location : Tested by : Boring No. : Soil Sample : Checked by : Depth (m) : 123 Liquid Limit Determination 123 Moisture Can No. 45 Number of Blows Weight of Can + Wet Soil (g) Weight of Can + Dry Soil (g) Weight of Can (g) Weight of Water (g) Weight of Dry Soil (g) Water Content (%) Plastic Limit Determination Moisture Can No. 45 Weight of Can + Wet Soil Weight of Can + Dry Soil (g) Weight of Can (g) Weight of Water (g) Weight of Dry Soil (g) Water Content (g) Plastic Limit (%) (%) Water Content, % 40 30 20 25 100 10 Number of Blows 0 10

Soil Mechanics Laboratory 127 การทดสอบหาขีดจาํ กัดความขน เหลวของดนิ Consistency Limit Test Shrinkage Limit Determination Trial No. 1234 5 Dish No. : : Weight of Wet Soil + Dish (g) Weight of Dish (g) Weight of Dry Soil + Dish (g) Weight of Mercury + Dish (g) Weight of Mercury + Tray (g) Weight of Tray (g) Weight of Wet Soil (g) Weight of Dry Soil (g) Weight of Mercury (g) Volume of Mercury (cm3) Weight of Displaced Mercury (g) Final Volume of Soil (cm3) Shrinkage Limit (%) Average Shrinkage Limit (%) Summer of Testing Liquid Limit (LL) : Natural Water Content : % Plastic Limit (LL) : % Plasticity Index (PI) : Flow Index (FI) % Toughness Index (TI) : Liquidity Index (LI)

Soil Mechanics Laboratory 128 การรายงานผลการทดสอบ 1) เขียน Flow Curve ลงใน Semi – logarithmic Graph จากปริมาณนํ้าในดินและจํานวนคร้ังท่ี เคาะ (Number of Blows) เปน เสนตรง ใหผา นหรือใกลเคียงอยางนอย 3 จุด 2) ในกรณีที่ไมสามารถหาคา Liquid Limit หรือ Plastic Limit ไดใหรายงานคา PI วา “NP (Non – Plastic)” 3) รายงานคาคณุ สมบตั ิดังน้ี 1. ขดี จาํ กัดเหลว 2. ขีดจํากัดพลาสตกิ 3. ขีดจํากดั หดตัว 4. ดัชนพี ลาสติก 5. ดชั นเี หลว 6. ดชั นกี ารไหล ขอ ควรระวงั 1) ดินตัวอยางท่ีมีคา PI ตํ่าเชน Silty Clay หรือ Sandy Clay ขณะที่ปริมาณน้ําในดินนอยๆ การ เคลอ่ื นท่ีของตวั อยางเขาตดิ กนั ในรอ ง อาจจะไมใ ชก ารเคลอื่ นที่ (Flow) เขา สัมผสั กันอยางแทจริง แตอาจเกิดจากปริมาณน้ําในดินนอยเกินไปตัวอยางจึงไมยึดเกาะพื้นผิวกระทะ ท่ีปรากฏใหเห็น การเคลื่อนที่เขาติดกันนั้น อาจเปนเพราะตัวอยางลื่นไถล (Slip) มาชนกัน ใหตรวจสอบโดยใช Spatula ถางดูตรงที่ตัวอยางชนกัน ถาปรากฏวาตัวอยาง “ชนกัน” เฉยๆ ไม “ติดเปนเน้ือเดียว” แสดงวา เกิดการ Slip ขึน้ ใหเ พม่ิ น้ําแลว ทําการทดสอบใหม 2) ในการเตรียมตัวอยางทดสอบ จะตองแนใจวา Sand Grains และ Clay Lumps ตางๆ แยกออก จากกันจนสามารถผานตะแกรงเบอร 40 (0.425 มม.) ได อยาอบตัวอยางที่อุณหภูมิเกิน 60 องศาเซลเซียส เพราะจะทําใหคา PI และ LL ของวัสดุบางชนิดลดลง และ Organic Matters อาจจะถูกเผาไหม 3) ใหเก็บตัวอยางทันทีเมื่อตัวอยางเคล่ือนท่ีเขามาติดกันเกิน 12.7 มม. ( 1 นิ้ว) แลวรีบชั่งหามวล 2 เนื่องจากปริมาณนํ้าในดินมีจํานวนนอยอยูแลว การเก็บรอไวจะทําใหน้ําระเหยออกไป โดยเฉพาะอยา งยง่ิ ในหอ งทาํ งานหรือทองถ่ินท่มี ีอากาศรอ น การระเหยของนํ้าจะมมี ากข้ึน

Soil Mechanics Laboratory 129 4) ตวั อยางดินพวก Silt หรือพวก PI ต่ําๆ จะทําลําบากมาก กอนคลึงใหแตงดินเปนเสนยาวนํ้าหนัก นิ้วท่ีใชกดคลึงตองเบา มิฉะน้ันแทงตัวอยางจะแตกทันที และระหวางคลึงอาจจะตองคอยซับน้ํา ท่อี อกจากตัวอยาง 5) ในกรณีท่ีตัวอยางทรายปนมาก ใหหาคา Plastic Limit กอนคา Liquid Limit ถาเปน Non Plastic จะไดไ มตอ งทดสอบหาคา Liquid Limit 6) หามผสมตัวอยางกับน้ําในถวยกระทะของเครื่องมือทดสอบ แตใหผสมตัวอยางในถวยกระเบ้ือง เคลอื บ 7) ใหวางเคร่ืองมือทดสอบกับพื้นราบทุกคร้ังในขณะหมุนเครื่อง หามใชมืออุมเครื่องข้ึนเพ่ือหมุน ทดสอบ 8) นํา้ ที่ใชท ดสอบตอ งเปนนํ้าสะอาด เชน นา้ํ กลน่ั

8การทดลองท่ี การทดสอบหาคาสมั ประสทิ ธกิ์ ารซมึ ผาน Permeability Test ทฤษฎีและหลักการ คาสัมประสิทธ์ิความซึมผานไดของดินเปนคุณสมบัติอยางหน่ึงของดินในดานการยอมใหน้ําไหลผาน มวลดิน ถาน้ําไหลผานมวลดินไดงายคาสัมประสิทธิ์จะมีมาก น่ันคือดินจะมีชองวางมาก หรือดินอยูในสภาพ หลวม และถาคาสมั ประสทิ ธ์มิ ีคานอ ยเทา ใดก็แสดงวา ดินนนั้ มคี วามหนาแนนมาก ดังนน้ั คา สมั ประสิทธ์ิของการ ซึมไดนี้สามารถวัดความหนาแนนของดนิ ไดอ กี วธิ ีหนง่ึ ในการคํานวณคาสัมประสิทธิ์ความซึมผานไดของดิน จะใชความสัมพันธจากสมการของดารซี เปน ทฤษฎีพื้นฐานในการทดสอบ โดยผูคนพบทฤษฎีน้ีคือ ดารซี (Darcy) ไดพบวาอัตราการไหลของนํ้าผานทราย จะเปน สัดสวนโดยตรงกับความลาดชนั ทางชลศาสตร (Hydraulic Gradient) ดังแสดงในสมการ จาก v∝i หรือ เขยี นเปน สมการได v = ki การทดสอบในหองปฏิบัติการจะมีอยู 2 วิธีการ คือ การทดสอบแบบความดันคงที่ สําหรับทดสอบกับ ดินเม็ดหยาบ และการทดสอบแบบความดันเปล่ียน สําหรับทดสอบกับดินเม็ดละเอียด ถาหากสภาพดินท่ี แตกตา งกันหลายช้นั ก็สามารถจะหาคา สัมประสิทธิ์การซึมผานของน้ําโดยการนําคาดังกลาวของแตละช้ันมาใช ในการแทนคาสมการซึ่งพิจารณาได 2 ทิศทางคือ ทิศทางตั้งฉากกับช้ันดินและทิศทางขนานกับชั้นดิน นอกจากนแ้ี ลว ยงั สามารถหาคาสัมประสทิ ธก์ิ ารซึมผา นของนํ้าไดจากการทดสอบในสนามอีกดวย

Soil Mechanics Laboratory 131 วตั ถุประสงคของการทดสอบ • เพื่อหาคาการซึมผานไดของนํ้าในมวลดิน(Coefficient of Permeability or Hydraulic Conductivity, k) มาตรฐานที่ในการทดสอบ • ASTM D 2434-68(2000) Standard Test Method for Permeability of Granular Soils (Constant Head) อุปกรณแ ละเคร่ืองมอื อปุ กรณแ ละเครอื่ งมอื สาํ หรบั การทดลองหาคา สมั ประสิทธ์ิการซมึ ผา น

Soil Mechanics Laboratory 132 อปุ กรณแ ละเครื่องมือสําหรับการทดลองหาคา สมั ประสิทธ์ิการซมึ ผาน อุปกรณแ ละเคร่ืองมือท่ีใชเฉพาะ 1) แผงเครื่องมือการทดสอบการซึมผาน 2) ชดุ ทดสอบสมั ประสิทธ์ิความซมึ ไดข องดนิ (Permeameters) 3) กระบอกบรรจดุ นิ (Mold or Chamber) 4) อปุ กรณการบดอัดดนิ เชน คอนยาง, เหลก็ กระทุง 5) เคร่อื งดดู อากาศ (Vacuum Pump) ทม่ี ีแรงดดู ทเี่ หมาะสม 6) กระบอกตวงน้ํา (Measuring Cylinder) 7) เทอรโมมเิ ตอร( Thermometer) 8) นาฬกิ าจบั เวลา (Timer) แผงเคร่ืองมือการทดสอบการซมึ ผาน ชุดทดสอบสมั ประสทิ ธิ์ความซมึ ไดข องดิน อุปกรณก ารบดอดั ดนิ เชน คอ นยาง, เหลก็ กระทงุ

Soil Mechanics Laboratory 133 เทอรโมมเิ ตอร นาฬกิ าจบั เวลา กระบอกบรรจดุ นิ เครื่องดดู อากาศ กระบอกตวงน้ํา

Soil Mechanics Laboratory 134 การเตรยี มตัวอยา งและข้ันตอนการทดสอบ การเตรยี มตัวอยา งการทดสอบ สําหรับการทดสอบแบบความดันคงที่(Constant-Head) ใหนําตัวอยางดินที่มีลักษณะเปนเม็ดหยาบ เชน ทราย กรวด มาผึ่งแหงโดยอากาศ หรือดินอิ่มน้ํา (แชน้ําไว 24 ช่ัวโมง ) ประมาณ1500 กรัม สวนการทดสอบ แบบความดันเปลี่ยน(Variable Head or Falling Head) จะใชตัวอยางดินที่มีคาการซึมผานนอย ซึ่งไดแก ทราย ละเอยี ด ดินตะกอน ท่ไี ดเก็บโดยใชกระบอกเกบ็ ตัวอยาง(Tube) ขนั้ ตอนการทดสอบการเตรยี มการทดสอบ ข้ันตอนท่ี 1 วัดขนาดเสน ผาศนู ยก ลาง, ความสูงของ Mold เพอื่ หาพื้นทห่ี นา ตัดและปริมาตรของตัวอยา ง ดิน แลวประกอบอุปกรณทุกช้ินเขากับ Cell วางวัสดุรอง (ตะแกรงหรือหินพรุน) ไวดานลาง ของ Cell วางสปริงและหินพรนุ ไวด านบนแลว นาํ ไปชัง่ หานาํ หนกั ของCell เปลา หมายเหตุ : ถาตัวอยางเปนเม็ดทรายละเอียดควรใชหินพรุนเปนวัสดุรองเพื่อปองกันไมใหตัวอยางที่ ทดสอบอาจถูกพัดพาไปกับน้ําท่ีไหลผานตัวอยาง แตถาตัวอยางเปนเม็ดกรวดซึ่งนํ้าพัดพา ไปไดย ากใหใ ชแ ผนตะแกรงรองก็ได

Soil Mechanics Laboratory 135 ข้นั ตอนที่ 2 นําตัวอยางดินท่ีไดเตรียมไวบรรจุลงใน Mold ท่ีไดประกอบไวใสตัวอยางดินเปนช้ันๆ ช้ันละ ประมาณไมเกิน 1.5 เซนติเมตร แลวกระทุงดวยเหล็กกระทุงหรือเคาะดวยคอนยางโดยใหมี ความหนาแนน ใกลเ คยี งกบั ดนิ ในธรรมชาติมากที่สุด จนกระท่ังผิวหนาของตัวอยางดินต่ํากวา ขอบของ Mold ประมาณ 2.5 เซนติเมตร ปรับผิวหนาของตัวอยางดินใหเรียบและนําเม็ดดินท่ี ติดอยูข าง ๆMold ออกใหหมด

Soil Mechanics Laboratory 136 ขั้นตอนท่ี 3 นาํ หินพรนุ มาวางทบั บนผวิ หนาของตวั อยางดินและกดใหแนน นาํ สปรงิ และฝาครอบมาใส และยึดฝาครอบใหแนนดว ยสกรู แลวนาํ ไปชงั่ ขั้นตอนการทดสอบ การทดสอบแบบแรงดนั คงที่ (Constant-Head) ขน้ั ตอนท่ี 1 ไลฟองอากาศออกและทําใหตัวอยางดินอ่ิมตัว โดยการติดตั้งกรวยใหมีความสูงของกรวยท่ี เพียงพอใหนํ้าสามารถไหลซึมผานตัวอยางดินไดดวยความดันของน้ําเองจากดานลางขึ้นสู ผิวบนของตัวอยางดินโดยตอสายยางเขากับวาวลระบายนํ้าออก(Outflow) นํ้าจะคอยๆซึม ผานตวั อยางดินพรอมกบั เปดวาวลไลฟองอากาศออกจากตัวอยา ง หมายเหตุ : ถาตัวอยางดินเปนดินเม็ดหยาบไมจําเปนตองใชเครื่องดูดอากาศ(Vacuum Pump)เพราะ ปริมาณฟองอากาศมีเพียงเล็กนอยเม่ือเทียบกับขนาดของเม็ดดิน ถาเปนดินเม็ดละเอียด ปริมาณฟองอากาศจะมีผลตอการไหลของน้ําจึงจําเปนตองไลฟองอากาศออกใหหมด โดย เม่ือนา้ํ ไหลซมึ เขา ในตัวอยาง ประมาณ 1 ของความสงู แลวปดวาลว นํ้าที่ไหลเขา ตัวอยาง ใช 3 เคร่ืองดูดอากาศตอกับวาลวดูดอากาศดานบนของ Cell ดูดอากาศออกจากตัวอยาง ประมาณ 10นาที จากน้ันเปดนํ้าเขามาใหม จนน้ําสูงประมาณ 2 ใชเครื่องดูดอากาศออก 3 อีกประมาณ10 นาที แลวเปดน้ําเขาจนจมหินพรุนใชเคร่ืองดูดอากาศออกจนสังเกตไดวาไม มีฟองอากาศอีกแลวจึงหยุดเครอ่ื ง

Soil Mechanics Laboratory 137 ข้นั ตอนท่ี 2 ขั้นตอนที่ 2 เริ่มการทดลองโดยปดน้ําในสายยางจากกรวย(โดยการพับสายยาง)แลวถอดสายยางออก ตอปลายสายยางที่มีน้ําอยูเต็มเขากับทอน้ําเขาของตัวอยางดิน (Inflow) ท่ีอยูดานบนของ Cell แลวเปดวาวลใหนํ้าไหลเขาใน Cell สวนปลายทอท่ีนํ้าไหลออก(Outflow) ใหตอเขากับ สายยางเพื่อรองรับนํา้ ไวหาอัตราการไหลตอไป ขน้ั ตอนท่ี 3 จนกระท่ังนํ้าไหลออกจากตัวอยางดินในชองน้ําออก(Outflow) ในอัตราการไหลท่ีคงท่ีแลว โดยลองวัดปริมาณน้ําดู 4-5 ครั้งในเวลาท่ีกําหนดข้ึนเอง ถาทดลองดูแลวน้ําที่ไหลออก ปริมาณท่ีเทา กันตลอดในเวลาทีก่ าํ หนดไวกแ็ สดงวาอัตราการไหลของน้ําคงท่ีแลว

Soil Mechanics Laboratory 138 ข้นั ตอนที่ 4 เมื่อมีอัตราการไหลคงท่ีแลว จึงหาอัตราการไหลท่ีแทจริง โดยเร่ิมจับเวลาพรอมกับนํา หลอดแกวมารองรับนํ้าท่ีไหลออกจากตัวอยางดิน ซ่ึงวิธีการก็เหมือนกับการทดลองหาอัตรา การไหลท่ีคงท่ีน้ันเอง โดยใหหาอัตราการไหลจริงอยางนอย 5 คร้ัง แลวจึงคอยนําน้ําที่ได ทั้งหมดมาหาคา เฉล่ยี เปน คา Q หมายเหตุ : ระหวางปลอยน้ําเขาในตัวอยางดินน้ีจะตองคอยเตมิ น้ําในกรวยใหพอดีกับชองระบายนํ้าลนอยู ตลอดเวลาจนส้นิ สุดการทดลอง

Soil Mechanics Laboratory 139 การทดสอบแบบความดนั เปลี่ยน (Variable Head or Falling Head) ขั้นตอนที่ 1 ไลฟองอากาศออกและทําใหตัวอยางดินอิ่มตัว โดยการนําตัวอยางดินใน Cell ไปแชนํ้าพรอมกับ ใชเครอ่ื งดดู อากาศออก สําหรบั ดนิ ทม่ี ีการซมึ นํ้าตํ่าจะตอ งแชต ัวอยางในน้าํ ประมาณ 24ช่วั โมง ข้ันตอนท่ี 2 ตอสายยางเขากับกรวย กับขาต้ังที่มีไมบรรทัดวัดระดับน้ํา โดยใหมีความสูงมากพอที่จะทํา ใหนํ้า ซึมผานเขาไปในตัวอยางดินได ใสน้ําลงในกรวยท่ีตอสายยางกับหลอดแกว(Sand Pipe) ปลอยใหนํ้าสูงขึน้ จนใกลป ลายหลอดแกว แลว Set ระดับทปี่ ลายหลอดแกว ใหเปน h0

Soil Mechanics Laboratory 140 ขน้ั ตอนท่ี 3 ขดี ระดับไวท ีส่ วนลางของหลอดแกวเปน h1 แลวคํานวณคา h0h1 แลวขีดระดับที่คํานวณ ไดท ีห่ ลอด ขั้นตอนท่ี 4 ปลอยใหนํ้าไหลลดระดับลงมาจาก h0 ถึง h0h1 พรอมกับเร่ิมจับเวลา เวลาที่ใชในการ ลดระดบั ของนาํ้ จาก h0 ถึง h0h1 และ จาก h0h1 ถงึ h1 ควรจะมีคา ใกลเคยี งกนั

Soil Mechanics Laboratory 141 ขน้ั ตอนที่ 5 เม่อื คาทท่ี ดลองจากขอ ท่ี 6 ใกลเคยี งกันแลว เริม่ การทดลองใหม เปดน้ําเขาในหลอดแกว รอ ใหระดับน้ําลงมาถึง h0 เริ่มจับเวลา จนถึงระดับ h0h1 และจากระดับ h0h1 ถึง h1 และ วัดอณุ หภูมขิ องน้ํา ทาํ การทดลองในขอน้ี 2 ครงั้ ขั้นตอนท่ี 6 วดั ขนาดเสน ผา ศนู ยก ลางของหลอดแกว (Sand Pipe) เพอื่ หาอตั ราการไหล

Soil Mechanics Laboratory 142 การบันทึกผลการทดลอง การทดสอบความซมึ ผา นของน้าํ ในดนิ Permeability Test Project Name : บอ เกบ็ น้ําราชมงคล Date of Test : 9/11/2547 Sample No. :1 Location : วิทยาเขตวงั ไกลกงั วล Tested by : นายนาวนิ สดุ ถนอม Boring No. :1 Soil Sample : Sand Checked by : นายชศู กั ดิ์ คีรรี ตั น Depth (m) : 1.2 Soil Sample Data (cm) 10.10 Initial Mass of Soil + Pan (g) 3760 (cm) 11.65 Final Mass of Soil + Pan (g) 1245 Diameter Height Constant Head Sample Length Temperature Head Discharged Time (cm) (°C) (cm) (cm3) (sec) No. 30.5 20 30.5 12 121 68 1 20 30.5 12 145 76 2 20 30.5 12 136 75 3 20 12 128 70 4 5 Variable Head 2.523 Head (cm) Time (sec) Inside Diameter of the Burette (cm) Temperature ho h1 (°C) 100 80 1300 No. Sample Length 30.5 100 80 1312 (cm) 30.5 100 80 1325 30.5 100 80 1320 1 20 30.5 2 20 3 20 4 20 5

Soil Mechanics Laboratory 143 การทดสอบความซมึ ผา นของนํา้ ในดิน Permeability Test Project Name : Date of Test : Sample No. : Location : Tested by : Boring No. : Soil Sample : Checked by : Depth (m) : Soil Sample Data (cm) Initial Mass of Soil + Pan (g) (cm) Final Mass of Soil + Pan (g) Diameter Height Constant Head Sample Length Temperature Head Discharged Time (cm) (°C) (cm) (cm3) (sec) No. 1 2 3 4 5 Variable Head Temperature Head (cm) Time (°C) ho h1 (sec) Inside Diameter of the Burette (cm) No. Sample Length (cm) 1 2 3 4 5

Soil Mechanics Laboratory 144 ตวั อยางการคํานวณ …..…. (8.1) …..…. (8.2) 1. รายละเอียดของตัวอยางดนิ (Soil Sample Data) …..…. (8.3) 1.1 คาความหนาแนนแหง WS ρd = V เมอ่ื ρd = Dry Density WS = น้ําหนกั ดินแหง V= ปรมิ าตรของตัวอยา ง 1.2 คาความหนาแนน เปยก (Wet density) ρw = W V เม่อื ρw = Wet density W= นาํ้ หนกั ดนิ เปย ก V = ปรมิ าตรของตัวอยา ง 1.3 อัตราสวนชอ งวา งระหวางเม็ดดนิ (Void Ratio) e = GS .ρW -1 ρd เมื่อ e = Void Ratio GS = ความถว งจําเพาะองเม็ดดนิ ρw = Wet density ρd = Dry Density

Soil Mechanics Laboratory 145 2. ผลการทดสอบแบบความดนั คงท่ี Constant-Head คา สมั ประสิทธ์คิ วามซึมผา นแบบความดันคงที่ (Constant-Head) ที่อณุ หภมู ทิ ดลอง kt Q .L Kt = hAt …..…. (8.4) เม่ือ Kt = คา สัมประสทิ ธ์ใิ นการซมึ ผา นท่ีอณุ หภมู ทิ ดลอง Q = ปริมาณการไหลของนํ้าผานมวลดนิ (Quantity of fluid flow ) , ซ.ม.3 L = ความยาวของตวั อยางดนิ ใน Cell, ซม. t = เวลาที่น้ําไหลผา นดนิ Time, วนิ าที A = พ้ืนทหี่ นาตดั ของดนิ ทน่ี า้ํ ไหลผาน Cross- Section Area, ซ.ม.2 h = ผลรวมของความตา งของระดับนํา้ ทีไ่ หลผานตวั อยางดิน (Total Head) 3. ผลการทดสอบแบบความดันเปลยี่ น (Variable Head or Falling Head ) คาสมั ประสิทธิค์ วามซึมผา น ทีอ่ ุณหภมู ทิ ดลอง kt 2.3aL h0 A.∆t h1 Kt = × log …..…. (8.5) เม่อื คาสัมประสิทธิใ์ นการซมึ ผา นทอี่ ุณหภูมทิ ดลอง ขนาดพื้นทห่ี นาตัดของหลอด Manometer k= ความยาวของตวั อยางดินใน Cell, ซม a= พื้นที่หนา ตัดของดนิ ทีน่ ํ้าไหลผาน Cross- Section Area, ซ.ม.2 L= A= เวลาท่ีน้ําลดระดับลงจาก h0 ถงึ h1 ขดี ระดับนาํ้ ใน (Sand Pipe) ขณะเรมิ่ ทดสอบ ∆t = ขดี ระดับนํา้ ใน (Sand Pipe) เมื่อสนิ้ สดุ การทดสอบ h0 = h1 = ปรบั คา สมั ประสทิ ธิ์ความซึมผา น อณุ หภมู ิท่ีทดลอง เปน อุณหภูมมิ าตรฐาน 20 องศาเซลเซียส k20 = kt. µt …..…. (8.6) µ20

Soil Mechanics Laboratory 146 ตารางแสดงผลของขอมูล การทดสอบความซึมผานของน้าํ ในดนิ Permeability Test Project Name : บอ เก็บน้ําราชมงคล Date of Test : 9/11/2547 Sample No. :1 Location : วทิ ยาเขตวังไกลกงั วล Tested by : นายนาวนิ สุดถนอม Boring No. :1 Soil Sample : Silty Sand Checked by : นายชศู กั ด์ิ ครี รี ตั น Depth (m) : 1.2 Soil Sample Data (cm) 10.10 Initial Mass of Soil + Pan (g) 3760 (cm) 11.65 Final Mass of Soil + Pan (g) 1245 Diameter (cm2) 80.078 Mass of Soil in Cell (g) 2515 Height (cm3) 932.909 Wet Density (g/cm3) 2.696 Area 30 Specific Gravity (Gs) 2.67 Volume (%) 2.074 Void Ratio (e) 0.287 Water Content (g/cm3) Dry Density Constant Head No Sample Length Temperature Head Discharged Time Kt Ut/u20 K20 (cm) (cm3) (sec) (cm/sec) (cm/sec) . (cm) (°C) 0.7876 0.7876 0.02916 1 20 30.5 12 121 68 0.03703 0.7876 0.03128 0.7876 0.02972 2 20 30.5 12 145 76 0.03971 0.02998 3 20 30.5 12 136 75 0.03774 4 20 30.5 12 128 70 0.03806 5 Average Coefficient of Permeability for a Test Temperature of Water at T Degree, Kt is 0.03814 cm/sec 0.03004 cm/sec Average Coefficient of Permeability for a Test Temperature of Water at 20 Degree, Kt is

Soil Mechanics Laboratory 147 การทดสอบความซึมผานของนา้ํ ในดิน Permeability Test Variable Head 2.523 Inside Cross-section Area of the Burette (cm2) 5.000 Inside Diameter of the Burette (cm) No. Sample Temperature Head (cm) Time Kt Ut/u20 K20 Length (°C) ho h1 (sec) (cm/sec) (cm/sec) (cm) 0.7876 0.7876 0.000169 1 20 30.5 100 80 1300 0.000214 0.7876 0.000167 0.7876 0.000165 2 20 30.5 100 80 1312 0.000212 0.000166 0.000212 3 20 30.5 100 80 1325 0.000210 0.000167 cm/sec cm/sec 4 20 30.5 100 80 1320 0.000211 5 Average Coefficient of Permeability for a Test Temperature of Water at T Degree, Kt is Average Coefficient of Permeability for a Test Temperature of Water at 20 Degree, Kt is