Boşluk oranı

Zeminlerin hacim parametrelerinin tanımı.

Bir karışımın boşluk oranı, boşlukların hacminin katıların hacmine oranıdır.

Malzeme biliminde boyutsuz bir niceliktir ve aşağıdaki gibi porozite ile yakından ilgilidir:

$e={\frac {V_{V}}{V_{S}}}={\frac {V_{V}}{V_{T}-V_{V}}}={\frac {\phi }{1-\phi }}$

ve

$\phi ={\frac {V_{V}}{V_{T}}}={\frac {V_{V}}{V_{S}+V_{V}}}={\frac {e}{1+e}}$

nerede $e$ boşluk oranı, $\phi$ porozite, V_V boşluğunun hacmidir (sıvılar ile), V_S katıların hacmidir ve V _T toplam hacimdir. Bu rakam kompozitler, madencilik ile ilgilidir . Geoteknik mühendisliğinde, zeminlerin durum değişkenlerinden biri olarak kabul edilir ve e sembolü ile temsil edilir.

Geoteknik mühendisliğinde $\phi$ sembolün genellikle bir kayma mukavemeti parametresi olan kesme direncinin açısını temsil eder. Bu nedenle, denklem porozite içın $n$ kullanılarak yeniden yazılır:

$e={\frac {V_{V}}{V_{S}}}={\frac {V_{V}}{V_{T}-V_{V}}}={\frac {n}{1-n}}$

ve

$n={\frac {V_{V}}{V_{T}}}={\frac {V_{V}}{V_{S}+V_{V}}}={\frac {e}{1+e}}$

nerede $e$ boşluk oranı, $n$ porozite, V _V boşluk hacmidir (hava ve su), V_S katıların hacmidir ve V _T toplam hacimdir.

Mühendislik uygulamaları

• Hacim değişikliği eğilim kontrolü. Boşluk oranı yüksekse (gevşek topraklar), bir toprak iskeletindeki boşluklar yetersiz yüklemeyi en aza indirme eğilimindedir - parçacıklar büzülür. Tersi durum, yani boşluk oranı nispeten küçük olduğunda (yoğun topraklar), toprağın hacminin yükleme altında artmaya karşı savunmasız olduğunu gösterir - parçacıklar genişler (dilatans).
• Akışkan iletkenlik kontrolü (suyun toprakta hareket etme yeteneği). Gevşek topraklar yüksek iletkenlik gösterirken, yoğun topraklar çok geçirgen değildir.
• Parçacık hareketi. Gevşek bir toprakta parçacıklar oldukça kolay hareket edebilirken, yoğun bir toprakta daha ince parçacıklar boşluklardan geçemez ve bu da tıkanmaya neden olur.

Ayrıca bakınız

• Boşluk (kompozitler)
• Boşluk oranı ve gözeneklilik arasındaki ilişki 25 Eylül 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.