درجه اشباع خاک چیست؟

 

فضای خالی بین ذرات خاک می‌تواند با آب یا خاک پر شود. در صورتی که تمام فضای خالی توسط آب پر شده باشد، خاک اصطلاحا به درجه اشباع رسیده است. به عبارت دیگر، به میزان محتوای آب درون این فضای خالی خاک، درجه اشباع گفته می‌شود. این کمیت از تقسیم حجم آب به حجم فضای خالی به دست می‌آید:

 

 

در ادامه، هر یک روابط وزنی (رطوبت وزنی و وزن مخصوص) خاک در حالت‌های مختلف را معرفی می‌کنیم.

 

رطوبت وزنی خاک چیست؟

 

رطوبت وزنی خاک، نسبت وزن آب به وزن ذرات جامد را نمایش می‌دهد:

 

 

  • ω: رطوبت وزنی

 

وزن مخصوص خاک چیست؟

 

به طور کلی، وزن مخصوص نسبت وزن به حجم است. وزن مخصوص خاک معمولا در دو حالت مرطوب و خشک محاسبه می‌شود.

 

  • γ: وزن مخصوص

 

وزن مخصوص مرطوب خاک

 

در صورتی که میزان رطوبت وزنی خاک مشخص باشد، وزن مخصوص مرطوب خاک از رابطه زیر به دست می‌آید:

 

 

  • γw: وزن مخصوص مرطوب خاک
  • Ws: وزن ذرات جامد
  • ω: رطوبت وزنی

 

وزن مخصوص خشک خاک

 

در صورتی که هیچ آبی در فضای داخلی خاک وجود نداشته باشد، وزن مخصوص خشک آن برابر است با:

 

 

  • γd: وزن مخصوص خشک خاک
  • Ws: وزن ذرات جامد
  • V: حجم کل

 

رابطه بین وزن مخصوص خشک و وزن مخصوص مرطوب خاک

 

رابطه بین وزن مخصوص خشک و وزن مخصوص مرطوب خاک به صورت زیر است:

 

 

جرم مخصوص خاک

 

در سیستم SI، واحد وزن مخصوص کیلونیوتون بر متر مکعب است. به این ترتیب، برای جرم مخصوص نیز می‌توان از روابط زیر استفاده کرد:

 

 

  • ρ: چگالی کل توده خاک
  • M: جرم کل خاک
  • V: حجم کل خاک

 

جرم خصوص خشک خاک نیز برابر است با:

 

 

  • ρd: چگالی خاک خشک
  • Ms: جرم ذرات جامد

 

برای تبدیل وزن مخصوص به جرم مخصوص، می‌توانید از رابطه زیر استفاده کنید:

 

 

  • g: شتاب گرانش برابر با 9.81 متر بر مجذور ثانیه

 

به این ترتیب، وزن مخصوص آب برابر با 9.81 کیلونیوتن بر متر مکعب یا 1000 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته می‌شود.

# , , , , , ,