| |
| จุดเปลี่ยนสถานภาพ
หรือ ลิมิตของมวลดิน ถูกเสนอขึ้นเป็นครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน
ชื่อ A.Atterberg โดยมีอยู่ด้วยกัน 5 ลิมิต คือ
Cohesion limit, Sticky limit, Shrinkage limit,
Plastic limit, และliquid limit แต่ภายหลังนำมาใช้ประโยชน์ทางด้านปฐพีกลศาสตร์เพียงสามลิมิตสุดท้ายเท่านั้น
|
| |
| ถ้าเรานำดินเหนียวมาผสมน้ำจนมีความชื้นสูง
ดินจะมีสภาพคล้ายของเหลว เช่น ที่จุด A ในรูปที่
1 ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ของปริมาตรของมวลดินอิ่มตัว
และความชื้นในดินจากจุด A ถ้าเราทำให้ความชื้นค่อยๆ
ลดลงไป ปริมาตรของมวลดินก็จะลดลงเป็นปฏิภาคกัน มวลดินจะเปลี่ยนสถานภาพไป
จากของเหลวเป็นพลาสติก, กึ่งของแข็งตามลำดับ |
| |
| 1.
Liquid Limit (WL หรือ L.L.) คือ ความชื้นในมวลดินขณะที่มวลดินเริ่มเปลี่ยนสภาพจากของเหลว
(Viscous Fluid) ไปเป็นสารหนืดตัวในสถานภาพพลาสติก
(Plastic State) ที่จุด B |
| |
|
รูปที่ 1 สถานภาพต่าง ๆ ของมวลดินเหนียว
|
|
| 2.
Plastic Limit ( Wpหรือ P.L.) คือ ความชื้นในมวลดินขณะที่เปลี่ยนสถานภาพจากพลาสติกเป็นกึ่งของแข็ง
(Semi - solid state) ที่จุด C |
| |
| 3.
Shrinkage Limit ( Wskหรือ S.L.) คือ
ความชื้น ณ.ที่จุด D ซึ่งดินเปลี่ยนจากสภาพกึ่งของแข็งเป็นของแข็ง
และจะไม่มีการหดตัวต่อไปอีกแล้ว แต่เมื่อความชื้นยิ่งลดลงไป
ฟองอากาศจะเริ่มแทรกเข้าไปในมวลดิน และทำให้เกิดสภาวะไม่อิ่มตัวเกิดขึ้น
จนกระทั่วไม่มีความชื้นอยู่เลย ณ. ที่จุด E |
| |
| ค่าความชื้นในสถานภาพพลาสติกของดิน
เราเรียกว่า Plasticity Index (P.L. หรือ Ip) คือผลต่างของ
L.L และ P.L มักเป็นตัวแสดงถึงความเหนียวของดินและยังแสดงความไวต่อการเปลี่ยนสถานภาพต่อความชื้นของมวลดินนั้น
จึงเป็นค่าที่สำคัญใช้มากในการจำแนกมวลดิน
|
| |
| การหาค่าความชื้นที่ลิมิตต่างๆ
มีวิธีการเฉพาะซึ่งเป็นที่ยอมรับและใช้กันแพร่หลาย
คือ |
| |
| -
Liquid Limit คือ ความชื้นของมวลดินที่เมื่อเตรียมดินลงในถ้วยเคาะ
(Liquid limit device) ในรูปที่ 2 โดยมีรอยบากมาตรฐาน
แล้วเคาะได้ 25 ครั้ง รอยบากนั้นจะเคลื่อนมาบรรจบกัน
ยาวประมาณ 1 ซ.ม. พอดีซึ่ง A.Cassagrande ได้ให้ความเห็นไว้ว่าเท่ากับความชื้น
ณ. จุดที่กำลังของดินเท่ากับ 25 กรัม/ตร.ซ.ม.
โดยเปรียบเทียบไว้ว่าการเคาะแต่ละครั้ง เท่ากับหน่วยแรงเฉือนที่กระทำต่อมวลดินมีค่าประมาณ
1 กรัม/ ตร.ซ.ม. |
| |
|
รูปที่ 2 เครื่องมือเคาะหาค่า Liquid Limit
|
|
 
 |
รูปที่ 3 การเคลื่อนตัวของมวลดินบริเวณรอยบาก
(ก่อนเคาะและหลังเคาะตามลำดับ)
|
|
-
Plastic limit คือ ความชื้นในมวลดิน ซึ่งเมื่อถูกปั้นคลึงเป็นเส้นยาวและมีขนาด
1 หุน (1/8 นิ้ว)แล้วจะมีรอยแตกปริโดยรอบผิวดินเกิดขึ้นพอดี
ดังเช่นในรูปที่ 4 ซึ่งในการปฏิบัติจริงทำได้ยากพอสมควรต้องอาศัยความชำนาญ
กว่าจะได้ผลการทดลองที่น่าเชื่อถือได้ |
| |
 |
รูปที่ 4 การทดสอบหาค่า Plastic limit
|
|
| สำหรับ
Shrinkage limit ดังที่เคยกล่าวเอาไว้ข้างต้นแล้วว่า
เป็นความชื้น ณ. จุดที่มวลดินจะไม่เปลี่ยนแปลงปริมาตรอีกแล้ว
อาจหาได้จากรูปที่ 5 |
| |
|
รูปที่ 5 การหดตัวของมวลดิน
|
|
 |
| |
| เมื่อ
: |
Wi |
= |
ความชื้นเมื่อเริ่มการทดลองที่ A |
| |
Vi |
= |
ปริมาตรดินเมื่อเริ่มการทดลองที่ A |
| |
Vf |
= |
ปริมาตรดินเมื่อแห้งที่ E หรือ D |
| |
Ws |
= |
น้ำหนักแห้งของมวลดิน |
|
|
