كيف تحسب اختبار المنخل؟ توزيع حجم الجسيمات الرئيسي لمراقبة الجودة

في الأساس، يعد حساب اختبار المنخل عملية تحويل الوزن الأولي للمادة المحتجزة على سلسلة من المناخل المكدسة إلى تنسيق موحد. يتضمن ذلك إيجاد النسبة المئوية للعينّة الإجمالية التي يحتجزها كل منخل، والأهم من ذلك، حساب النسبة المئوية التراكمية للمادة التي تمر عبر كل منها.

الغرض الأساسي من حسابات اختبار المنخل هو تحويل قياسات الكتلة الأولية إلى منحنى توزيع حجم الجسيمات. يعبر عن هذا المنحنى بـ "النسبة المارة"، وهو اللغة العالمية لفهم وتحديد طبيعة المواد الحبيبية مثل التربة والحصى.

الهدف: من الأوزان الأولية إلى منحنى التدرج

يحدد تحليل المنخل، أو اختبار التدرج، نسبة أحجام الجسيمات المختلفة داخل عينة معينة. الحساب هو الخطوة النهائية في عملية تبدأ بالقياس الدقيق والفرز الميكانيكي.

مكدس المناخل والبيانات الأولية

قبل أي حساب، يتم هز المادة عبر مكدس من المناخل ذات الفتحات الأصغر تدريجياً من الأعلى إلى الأسفل.

البيانات الأساسية التي يجب عليك تسجيلها هي الكتلة الأولية الإجمالية للعينة الجافة وكتلة المادة المحتجزة على كل منخل فردي، بما في ذلك الوعاء الصلب في الأسفل تمامًا الذي يلتقط أدق الجسيمات.

التحقق من قياساتك

أول فحص حاسم هو جمع كتل المواد المحتجزة على جميع المناخل بالإضافة إلى الوعاء. يجب أن يكون هذا المجموع قريبًا جدًا من كتلة العينة الأولية. قد يشير الاختلاف بأكثر من بضع نقاط مئوية إلى خطأ إجرائي أو فقدان للعينة.

عملية الحساب خطوة بخطوة

الهدف هو ملء جدول يعرض في النهاية النسبة المئوية التراكمية المارة عبر كل حجم منخل. اتبع هذه الخطوات الأربع لكل منخل في مكدسك، بدءًا من الأعلى (أكبر فتحة).

الخطوة 1: حساب الكتلة المحتجزة

هذا هو القياس الأكثر مباشرة. إنه ببساطة وزن المادة المتبقية على كل منخل بعد اكتمال عملية الهز.

على سبيل المثال، إذا كان وزن المنخل رقم 4 مع المادة هو 550 جرامًا وكان وزنه الفارغ (الوزن الصفري) هو 400 جرام، فإن الكتلة المحتجزة هي 150 جرامًا.

الخطوة 2: حساب النسبة المئوية المحتجزة

هذا يحول الكتلة الفردية على كل منخل إلى نسبة مئوية من العينة الإجمالية.

الصيغة هي: (٪ المحتجزة) = (الكتلة المحتجزة على المنخل / الكتلة الأولية الإجمالية للعينة) * 100

باستخدام مثالنا بكتلة عينة إجمالية تبلغ 2000 جرام: (150 جرام / 2000 جرام) * 100 = 7.5٪. هذا يعني أن المنخل رقم 4 احتجز 7.5٪ من إجمالي المادة.

الخطوة 3: حساب النسبة المئوية التراكمية المحتجزة

هذا هو المجموع الجاري. لأي منخل معين، تضيف النسبة المئوية المحتجزة له إلى مجموع جميع النسب المئوية المحتجزة على المناخل الأعلى منه.

النسبة المئوية التراكمية المحتجزة للمنخل العلوي هي ببساطة نسبته المئوية المحتجزة. لكل منخل أدناه، تضيف نسبته المئوية الفردية إلى القيمة التراكمية للمنخل الذي يعلوه مباشرة.

الخطوة 4: حساب النسبة المئوية التراكمية المارة

هذه هي القيمة النهائية والأكثر أهمية. تخبرك ما هي النسبة المئوية للعينة الإجمالية الأصغر من حجم المنخل الحالي.

الصيغة بسيطة: (٪ المارة) = 100٪ - (٪ التراكمية المحتجزة)

إذا كانت النسبة المئوية التراكمية المحتجزة على المنخل رقم 4 هي 7.5٪، فإن النسبة المئوية التراكمية المارة هي 100٪ - 7.5٪ = 92.5٪. تعني هذه النتيجة أن 92.5٪ من العينة تتكون من جسيمات صغيرة بما يكفي للمرور عبر المنخل رقم 4.

فهم المفاضلات والمزالق

تعتمد الحسابات الدقيقة بالكامل على الاختبار المادي الدقيق. غالبًا ما يتم تتبع النتائج المضللة إلى أخطاء إجرائية، وليس أخطاء رياضية.

خطر التحميل الزائد

تراكم الكثير من المواد على المناخل هو خطأ شائع. هذا "يسد" الشبكة، مما يمنع الجسيمات الأصغر من الحصول على فرصة للمرور ويزيد بشكل مصطنع من الوزن المحتجز المقاس على المناخل الأكثر خشونة.

الهز غير الكافي

وقت الهز أو الطاقة غير الكافيين يعني أن الجسيمات لم يتم فرزها بشكل كافٍ. يؤدي هذا غالبًا إلى احتجاز كمية مفرطة من المواد على المناخل العلوية وعدم كفاية على المناخل السفلية، مما يشوه التوزيع بأكمله.

فقدان العينة أثناء النقل

يمكن أن يؤثر فقدان المواد، وخاصة الغبار الناعم، أثناء الوزن والنقل بشكل كبير على النتائج. لهذا السبب يعد مقارنة الوزن الإجمالي النهائي بالوزن الأولي فحصًا حاسمًا لمراقبة الجودة.

كيفية تطبيق هذا على مشروعك

تُستخدم قيم "النسبة المئوية المارة" النهائية لرسم منحنى التدرج وتصنيف المادة لغرضها الهندسي المقصود.

• إذا كان تركيزك الأساسي هو مراقبة الجودة للخرسانة أو الأسفلت: ستقارن قيم "النسبة المئوية المارة" المحسوبة مقابل الحدود الدنيا والقصوى المحددة في معايير المشروع (مثل ASTM C33).
• إذا كان تركيزك الأساسي هو تصنيف التربة للإنشاءات: الحسابات الرئيسية هي النسب المئوية المارة عبر المناخل رقم 4 ورقم 200، حيث تحدد هذه القيم ما إذا كانت التربة تتكون أساسًا من حصى أو رمل أو مواد دقيقة وفقًا لأنظمة مثل USCS.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو التصميم الجيوتقني المتقدم (مثل المرشحات أو الصرف): ستستخدم منحنى التدرج الكامل لتحديد المقاييس الرئيسية مثل D10 و D30 و D60، والتي تستخدم بعد ذلك لحساب معاملات التجانس (Cu) والانحناء (Cc) لتقييم أداء المادة.

من خلال إجراء هذه الحسابات بشكل صحيح، فإنك تحول عينة بسيطة من الركام إلى مادة هندسية يمكن التنبؤ بها وموثوقة.

جدول ملخص:

خطوة الحساب	الصيغة	الغرض
الكتلة المحتجزة	وزن المنخل - الوزن الصفري	إيجاد وزن المادة على كل منخل
٪ المحتجزة	(الكتلة المحتجزة / الكتلة الإجمالية للعينة) * 100	التحويل إلى نسبة مئوية من العينة الإجمالية
٪ التراكمية المحتجزة	مجموع ٪ المحتجزة للمنخل الحالي وجميع المناخل الأكثر خشونة	المجموع الجاري للمادة المحتجزة
٪ المارة	100٪ - ٪ التراكمية المحتجزة	النتيجة الرئيسية: النسبة المئوية الأنعم من حجم المنخل

تأكد من تحليل المنخل الدقيق باستخدام معدات KINTEK المخبرية الممتازة

تبدأ حسابات اختبار المنخل الدقيقة بمعدات موثوقة. تتخصص KINTEK في المناخل عالية الجودة والمناخل الهزازة وموازين المختبر التي توفر نتائج دقيقة وقابلة للتكرار لاحتياجات اختبار التربة والحصى لديك.

لماذا تختار KINTEK لتحليل الجسيمات الخاص بك؟

• مناخل دقيقة: مصنعة وفقًا لمعايير ASTM/ISO لفتحات شبكية متسقة
• مناخل هزازة قوية: تضمن فصل الجسيمات بشكل صحيح وتمنع الانسداد
• موازين دقيقة: حاسمة لقياسات الكتلة الموثوقة
• دعم الخبراء: إرشادات فنية لتطبيقك المحدد (مراقبة جودة الخرسانة، تصنيف التربة، التصميم الجيوتقني)

هل أنت مستعد لتحسين دقة اختبار التدرج لديك؟ اتصل بخبراء معدات المختبر لدينا اليوم لمناقشة متطلباتك المحددة والحصول على توصية بالحل الشخصي.

دليل مرئي