علم سرامیک

آنالیز سرندی (بخش اول)

آزمایش الک یا آزمایش دانه‌بندی تلاشی است برای بدست آوردن توزیع اندازه دانه‌ها در نمونه خاک. از این آزمایش بیشتر در مهندسی عمران  و فرآوری مواد معدنی استفاده می‌شود. همچنین آزمایش الک را دانه‌بندی موادّ دانه‌ای نیز می‌نامند.

توزیع بزرگی دانه‌ها معمولاً از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و در رفتار مهندسی مواد دانه‌ای تاثیرگذار است. آزمایش الک را می‌توان بر روی تمام مواد آلی و غیر آلی دانه‌ای شامل ماسه، تکه سنگ‌های خُرد شده، رس، گرانیت، فلدسپار، زغال سنگ، بسیاری مواد گرده‌ای و حتی دانه‌های غلات نیز استفاده کرد.

روند کار

برای این آزمایش از الک‌های ویژه‌ای که شبکه کف آن‌ها از سیم فولادی است استفاده می‌کنیم، سوراخ‌های کف این الک‌ها همگی دارای اندازه دقیق و مشخص‌اند. باید مجموعه الک‌ها را بر روی هم قرار داد، الک‌های با سوراخ بزرگتر در بالا و الک‌های ریزتر در پایین قرار می‌گیرند. پس از آن نمونه خاک خشک را که تمام کلوخه‌های آن شکسته شده ابتدا وزن می‌کنند و بعد آن را بر روی الک بالایی می‌ریزند و مجموعه الک‌ها را برای مدت معلومی (استاندارد) تکان می‌دهند تا دانه‌های خاک از آن عبور کند واضح است که دانه‌های با اندازه کوچکتر از سوراخ‌های الک عبور می‌کنند و دانه‌های بزرگتر بر روی سیم‌های فولادی باقی می‌مانند. این روش برای دانه‌های درشت‌تر خاک منطقی است ولی برای دانه‌های بسیار ریز مناسب نیست زیرا دانه‌های بسیار ریز خاک به یکدیگر می‌چسبند و درنتیجه روش الک دیگر جواب‌های مناسبی نخواهد داد. اگر میزان دانه‌های ریز خاک زیاد باشد ممکن است مجبور شویم اول از روی خاک و دانه‌های خشن آن آب عبور دهیم و پس از شسته شدن ذرات بزرگتر و از بین رفتن کلوخه‌ها، شروع به الک کردن کنیم.

پس از آنکه الک‌ها را به ترتیب درشت به ریز روی هم و روی دستگاه لرزاننده قرار دادیم؛ در زیر ریزترین الک باید یک سینی قرار داد تا ریزترین دانه که از الک آخر عبور می‌کنند در آن سینی ریخته شوند. پس از آن که الک‌ها را به اندازه کافی لرزاندیم باید سنگدانه‌های مانده روی هر الک را وزن کنیم.  نتیجه‌های بدست آمده از آزمایش دانه‌بندی را بر روی یک نمودار بر اساس درصد عبوری از الک به اندازه الک رسم می‌کنند. در این نمودار اندازه الک‌ها را به صورت لگاریتمی نمایش می‌دهند. برای بدست آوردن درصد عبوری از هر الک، ابتدا باید درصد باقی مانده روی هر الک را بدست آورد. برای این هدف از رابطه زیر استفاده می‌کنند:

درصد باقی مانده روی سرند =    

در رابطه بالا W_Sieve وزن باقی مانده روی الک است و W_Total وزن کل سنگدانه‌ها است. در مرحله بعد، باید درصد سنگدانه‌های باقی مانده روی هر الک را به صورت تجمعی پیدا کرد. برای این کار باید مقدار سنگدانهباقی مانده روی هر الک را با وزن سنگدانه‌های باقی مانده روی الک‌های قبلی جمع کرد. وزن تجمعی سنگدانه عبوری به درصد از رابطه زیر بدست می‌آید:

وزن تجمعی باقی مانده (به درصد) - ۱۰۰٪ = وزن تجمعی عبوری (به درصد)

در نهایت باید نتیجه‌های بدست آمده را روی یک نمودار رسم کرد به گونه‌ای که درصد تجمعی عبوری روی محور y و اندازه الک‌ها به صورت لگاریتمی، روی محور x قرار گیرد.

منبع: ویکی پدیا فارسی