آزمایش دانسیته در محل یا سند باتل (sand battle) یکی از آزمایشات صحرایی متداول در مکانیک خاک است که با هدف تعیین دانسیته خاک در محل و به صورت میدانی انجام می شود. این آزمایش بر اساس استاندارد ASTM D1556,D2419 انجام می شود.

 منظور از دانسیته یا چگالی حاصل تقسیم جرم بر واحد حجم خاک است و می توان هم در آزمایشگاه و هم به صورت صحرایی روی خاک دست نخورده آن را انجام داد. دانسیته خاک در ارزیابی نشست و پایداری خاک، طراحی پی و سازه، تخمین ظرفیت باربری و بهسازی خاک کاربرد دارد. به طورکلی برای تعیین دانسیته از روش­های ماسه ای، هسته ای و بادکنکی جهت تخمین دانسیته خاک در حالت خشک و تر استفاده می شود.

برای  انجام آزمایش دانسیته در محل لازم است حتما سطح محل مورد آزمایش صاف باشد تا بتوان سینی را روی زمین تراز کرد و خطا به حداقل ممکن برسد. مراحل آزمایش ماسه اتاوا در محل به شرح زیر است.

گام اول: توزین اولیه

برای انجام آزمایش دانسیته در محل ابتدا دستگاه سندباتل خالی را توزین می کنیم. هنگام وزن کردن دستگاه با باز و بسته کردن پیچ ها و تمیز کردن کامل دستگاه اطمینان حاصل کنید درون آن هیچ خاکی وجود ندارد.  سپس مقداری از ماسه استاندارد را درون سندباتل ریخته و باز هم وزن می کنیم.

گام دوم: حفاری چاله

درون گودالی که قبلا حفر کرده ایم و یا روی سطح زمین چاله ای حفر می کنیم. روش کار به این صورت است که سینی مخصوص آزمایش دانسیته در محل را روی سطح گودال قرار داده و به کمک چکش و قلم چاله ای به قطرسینی (حدودا 10 سانتی متر) حفر می کنیم. تمام خاکی که بیرون آمده را درون یک کیسه پلاستیکی قرار می دهیم و وزن می کنیم. باید مد نظر داشته باشیم که وزن کیسه پلاستیکی کسر گردد.

 گام سوم: قراردادن دستگاه روی سینی

 پس از حفر یک گود ال در زمین محل پروژه، سندباتل را روی سینی قرار می دهیم به گونه ای دیگر تکان نخورد. سپس شیر دستگاه را باز می کنیم تا چاله پر از ماسه شود. هنگامی از پر شدن چاله اطمینان پیدا می کنیم که سطح ماسه بدون حرکت باقی بماند. پس از آن پیچ دستگاه مخروط ماسه را می بندیم و آن را از روی سینی بر می داریم.

برای محاسبه و ارائه گزارش کار آزمایش دانسیته در محل در آزمایشگاه کاوش تراز نیرو به طور رایج از نرم افزارهای تحت اکسل و برنامه نویسی شده استفاده می شود.  فرمول محاسبه دانسیته خاک به شرح زیر است.

ابتدا حجم چاله (v) را محاسبه می کنیم.

V=(M1-M2)/P1

در این رابطه :

M1: جرم ماسه مورد استفاده جهت پر کردن چاله حفر شده، قیف و صفحه زیرین دستگاه بر حسب گرم

M2: جرم ماسه مورد استفاده جهت پر قیف و صفحه زیرین دستگاه سندباتل

P1: دانسیته ماسه با واحد گرم بر سانتیمتر مکعب

همچنین برای محاسبه جرم خشک مصالح(M4) به صورت زیر عمل می کنیم.

M4=100M3/(w+100)

M3: جرم خاک یا مصالح مرطوب چاله حفاری شده

w: رطوبت خاک یا مصالح مرطوب چاله حفاری شده

برای محاسبه دانسیته مرطوب pm و دانسیته خشک Ρd خاک یا مصالح درون گودال :

Ρd= M3/V

Ρm= M4/V

مانند هر آزمایش ژئوتکنیکی دیگرانجام آزمایش سندباتل نیز محاسن و معایبی دارد

که در جدول زیر ارائه گردیده است.

جمع بندی

آزمایش دانسیته در محل از آزمایشات صحرایی پرکاربرد در پروژه های مختلف نظیر سدسازی، راهسازی، حفر تونل و ... است که برای تخمین چگالی خاک در پروژه انجام می شود. انجام این آزمایش نیازمند تخصص و تجربه و دقت بالا می باشد و قیمت آزمایش دانسیته در محل با توجه به نوع پروژه تعیین می شود. شرکت مهندسین مشاور ژئوتکنیک کاوش تراز نیرو آماده همکاری در زمینه پروژه های ژئوتکنیکی و انجام آزمایشات صحرایی مانند آزمایش دانسیته در محل، آزمایش لوفران ، لوژان و ...  برای پروژه های مختلف در استان خوزستان و سراسر کشور می باشد .