Field Density Test (FDT)

 Field Density Test, FDT (မြေသားကျစ်လျစ်သိပ်သည်းမှုကိုစမ်းသပ်ခြင်း)

Field Density Test ပြုလုပ်ရာမှာ Sand cone method (Sand replacement method) in AASHTO/ASTM နှင့် Core cutter method (fine-grained cohesive soils without stones) in India Standard (IS) တို့ကို အသုံးများကြတယ်။ Sand cone method နှင့်အလားတူတဲ့ Rubber balloon method အပြင် Nuclear density gauge, Electronic density gauge စတဲ့ ခေတ်မှီကိရိယာတွေနှင့်လည်း တိုင်းတာနိုင်ပါသည်။ အသုံးအများဆုံးနည်းဖြစ်တဲ့ Sand cone method ကိုဖော်ပြပါမည်။

Sand Cone Method or Sand replacement method 

Field Density ကိုရှာဖို့ အတွက် အသုံးအများဆုံး Method တစ်ခုဖြစ်ပြီး Fine-grained soil ‌ရော Coarse-grained soil အတွက်ပါ အသုံးပြုကြပါတယ်...Sand Cone apparatus and necessary equipment set & Weight scale နှင့် Standard Sand တို့ လိုအပ်ပါမယ် (စျေးကွက်ထဲ ready-made sand ၀ယ်လို့ရသလို Raw fine sand ကို Lab မှာ Sieve ချပြီးသုံးလို့လဲရတယ်) … 

Sand Cone Apparatus ရဲ့ Sand cone မှာ၀င်ဆံ့မယ့် သဲရဲ့ အလေးချိန်နှင့် 

ဇကာချထားတဲ့ Standard sand ရဲ့ Density (Unit Weight) တို့ကို ASTM D1556 အရ Laboratory မှာ ရှာဖွေ စံကိုက်ခြင်း(Calibration) လုပ်ထားရပါမယ်...

Field Density ရှာဖို့အတွက် ငယ်ငယ်ကတည်းက အသုံးပြုခဲ့တဲ့ Sample equation လေးနဲ့ပဲ တွက်ပါတယ်...

Density = Weight / Volume …..(2)

Soil sample ရဲ့ Weight ကို Weight scale နဲ့ ချိန်တွယ်သိနိုင်ပေမယ့် Test Pit ရဲ့ Volume ကို အတိအကျ တိုင်းထွာသိနိုင်ဖို့ မလွယ်ပါ...ဒါကြောင့် Standard sand ကိုကြားခံ ပစ္စည်းအဖြစ်သုံးပြီး Test pit ရဲ့ Volumeကို အတိအကျရှာဖွေလို့ရပါသည်...

Volume of test pit = Weight of sand in test pit / Density of sand …..(3)

Compacted soil layer ရဲ့ field density စစ်ဆေးမယ့်နေရာမှာ cylinder ပုံ test pit တူးပါမယ်...ထွက်လာတဲ့ မြေသား ကို weight ချိန်မယ် (Ww, weight of moist soil)...Soil sample အနည်းငယ်ကို ဖယ်ပြီး Moisture content (ω) ကို Equation:

Moisture content (%) = W(water) / Ws (dry) x 100…..(1)ဖြင့် ရှာပါမယ်… 

 Sand cone equipment ကို Test pit အပေါ်မှာ နေရာချပြီး valve ကိုဖွင့်လိုက်လျှင် သဲများ ကျင်းအပြည့်ကျဆင်းသွားပါမယ်။ ပြီးလျှင် valve ကိုပြန်ပိတ်ပြီး Apparatus နှင့် ဗူးထဲ လက်ကျန်သဲကို ချိန်တွယ်ပါ... Test pit ထဲ၀င်သွားတဲ့ သဲရဲ့အလေးချိန်ကို ရှာဖို့အတွက် Total Weight of Sand cone apparatus with sand (before testing) ကနေ Weight of sand in the cone (from Lab calibration) + Weight of apparatus with remaining sand (after testing) ကို နုတ်လိုက်လျှင် ရပါပြီ...

ရလာတဲ့ Test pit ထဲက သဲရဲ့ အလေးချိန်ကို သဲရဲ့ Density (from lab calibration) နဲ့စားလျှင် Volume (volume of test pit) ရပါမယ် (from Equation (2)...)

Moist unit weight (moist density) ဆက်လက်ရှာဖွေဖို့အတွက် Test pit ထဲကမြေသားအလေးချိန် (Ww, weight of moist soil) ကို V (volume of test pit) နဲ့စားရပါမယ်...

Moist unit weight (Moist Soil Density) ကို (1+Moisture content%) နှင့် စားလျှင် Dry unit Weight ( Dry Density, ƴd) ရပါပြီ Equation (4)…

ƴd = ƴ / (1+ ω ) …..(4)

Degree of compaction ကိုတော့ အောက်ပါ Equation အတိုင်းဆက်လက်ရှာဖွေပြီး Compaction အောင် မအောင် ဆုံးဖြတ်ကြပါတယ်...

Degree of Compaction (%) = Field Dry Density (ƴd) / Maximum Dry Density (MDD) x 100…..(5)

Field Density Test လုပ်ငန်းစဉ်အဆင့်ဆင့်ကို ASTM D1556 / AASHTO T191 Standard စသဖြင့် ဖော်ပြထားသည့် အတိုင်း အတိအကျ လိုက်နာဆောင်ရွက်ခြင်းဖြင့် မှန်ကန်သော Result ရနိုင်မှာဖြစ်ပါတယ်...

ဆွေလှိုင်ဦး (မြို့ပြ ၂၀၀၄)

Field Density Test (FDT) – Testing Soil Compaction  

The Field Density Test (FDT) is commonly performed using the Sand Cone Method (AASHTO/ASTM) or the Core Cutter Method (Indian Standard IS, for fine-grained cohesive soils without stones). Advanced tools like rubber balloon methods, nuclear density gauges, and electronic density gauges are also used. Below is a simplified explanation of the widely used Sand Cone Method:  

Sand Cone Method (Sand Replacement Method)  

This method calculates the field density of both fine-grained and coarse-grained soils. Required equipment includes a sand cone apparatus, standardized sand, and a weighing scale. Pre-calibrated sand (density determined in the lab per ASTM D1556) is used to measure the volume of the test pit.  

Procedure  

1. Excavate a Test Pit:  

   Dig a small cylindrical pit in the compacted soil layer.  

   Weigh the excavated moist soil (Ww).  

2. Determine Moisture Content:  

   Take a small soil sample and calculate moisture content using:  

   Moisture Content (%) = (Weight of Water / Weight of Dry Soil) × 100 … (1)  

3. Measure Test Pit Volume: 

   - Place the sand cone apparatus over the pit and release standardized sand into it.  

   - Calculate the weight of sand filling the pit by subtracting:  

     Initial sand weight (before test) – Remaining sand weight (after test) – Sand weight in the cone (from calibration).  

   - Calculate the test pit’s volume using the sand’s pre-calibrated density:  

     Volume of Test Pit = (Weight of Sand in Pit) / (Density of Sand) … (2)  

4. Calculate Moist Unit Weight: 

   Divide the moist soil weight (Ww) by the test pit’s volume (V) :  

   Moist Unit Weight (ƴ) = Ww / V … (3) 

5. Calculate Dry Unit Weight:  

   Remove moisture content from the moist unit weight:  

   Dry Unit Weight (ƴd) = ƴ / (1 + Moisture Content) … (4) 

6. Determine Degree of Compaction:  

   Compare the field dry density (ƴd) to the lab-derived Maximum Dry Density (MDD):  

  Degree of Compaction (%) = (ƴd / MDD) × 100 … (5) 

A minimum degree of compaction (e.g., 95%) is typically required for approval.  

Key Notes 

- Follow ASTM D1556 or AASHTO T191 standards for accurate results.  

- Proper calibration of sand density and precise weighing are critical.