یکی از مفاهیم پرکاربرد در مبحث تراکم خاک، «ضریب تراکم خاک» (Soil Compaction Factor) است که به عنوان معیاری برای درک درصد تراکم خاک فعلی و حداکثر تراکم قابل دسترس مورد استفاده قرار میگیرد. این معیار با عنوان «تراکم نسبی خاک» (Relative Compaction of Soil) نیز شناخته میشود.
تراکم خاک، یک کمیت بدون بعد است که با درصد نمایش داده میشود. توده خاکی با ضریب تراکم 70 درصد را در نظر بگیرد. تراکم نسبی خاک 70 درصد، نشان میدهد که این توده به اندازه 30 درصد با حداکثر چگالی ممکن فاصله دارد. به عبارت دیگر، در صورت استفاده از ماشین آلات تراکم میتوان خاک را متراکمتر کرد و آن را به چگالی مورد نظر رساند.
محاسبه ضریب تراکم خاک
ضریب تراکم خاک با تقسیم چگالی خشک بر حداکثر چگالی خشک محاسبه میشود. برای یک خاک با گنجایش رطوبتی مشخص، حداکثر چگالی خشک بر اساس روابط مکانیک خاک، زمانی به دست میآید که هیچ هوایی در فضای خالی نداشته باشد. در این شرایط درجه اشباع به 100 درصد (S=1) میرسد. به این ترتیب، جرم مخصوص اشباع خاک همان حداکثر جرم مخصوص خشک خواهد بود:
- γsat: چگالی اشباع
- γw: چگالی مرطوب (محاسبه توسط آزمایش)
- w: رطوبت وزنی یا نسبت وزن آب موجود به وزن ذرات جامد (محاسبه توسط آزمایش)
- Gs: چگالی ویژه خاک (تقسیم وزن ذرات جامد بر وزن آب هم حجم)
با تعیین وزن مخصوص خشک توسط آزمایشهای تراکم خاک و تقسیم مقدار به دست آمده بر وزن مخصوص اشباع (رابطه بالا)، حاصل مورد نظر محاسبه میشود. در بخش بعدی، به معرفی متداولترین آزمایشهای تراکم خاک میپردازیم.