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CivilSoil Mechanics

अधिकांश मृदा (soils) के लिए विशिष्ट गुरुत्व (specific gravity) का मान लगभग होता है

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतCivilSoil Mechanics

Quick Summary:

मृदा ठोस पदार्थों का विशिष्ट गुरुत्व ( $G_s$ ) मृदा ठोस पदार्थों के एक निश्चित आयतन के द्रव्यमान और एक निर्दिष्ट तापमान पर आसुत जल (distilled water) के समान आयतन के द्रव्यमान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। अधिकांश अकार्बनिक मृदाओं के लिए, विशेष रूप से वे जो सिलिका और क्वार्ट्ज से भरपूर होती हैं, यह मान आमतौर पर 2.6 और 2.7 के बीच होता है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$G_s = \frac{W_s}{V_s \cdot \gamma_w}$ — ठोस पदार्थों के विशिष्ट गुरुत्व की मूल परिभाषा

$G_s = \frac{\gamma_s}{\gamma_w}$ — इकाई भार का उपयोग करते हुए वैकल्पिक निरूपण

⚙️ Working Principle

$G_s$ का मान मुख्य रूप से मृदा कणों की खनिज संरचना (mineralogical composition) से प्रभावित होता है। चूंकि क्वार्ट्ज (मृदा में सबसे सामान्य खनिज) का विशिष्ट गुरुत्व लगभग 2.65 होता है, इसलिए अधिकांश प्राकृतिक रेतीली और गाद वाली (silty) मृदाओं का मान 2.65 से 2.68 के आसपास होता है। आयरन ऑक्साइड जैसे भारी खनिजों वाली मृदाओं का मान अधिक होता है, जबकि कार्बनिक मृदाओं का मान काफी कम होता है।

📌 Key Points

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अकार्बनिक मृदा के लिए विशिष्ट सीमा 2.60 से 2.80 है।
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कार्बनिक मृदा का $G_s$ मान 1.2 से 2.0 तक कम हो सकता है।
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लौह-समृद्ध खनिज (जैसे मैग्नेटाइट, हेमेटाइट) के कारण $G_s$ का मान 3.0 से अधिक हो जाता है।
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विशिष्ट गुरुत्व एक मूलभूत गुण है जिसका उपयोग रिक्तता अनुपात (void ratio), संतृप्ति की डिग्री और इकाई भार की गणना करने के लिए किया जाता है।

✅ Advantages

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खनिज के प्रकारों की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।
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मृदा यांत्रिकी में चरण संबंध (phase relationship) गणनाओं के लिए आवश्यक पैरामीटर है।

❌ Disadvantages / Limitations

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कणों के आकार या आकृति का हिसाब नहीं रखता है।
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सटीक प्रयोगशाला माप के लिए सटीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

🛠️ Applications / Uses

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रिक्तता अनुपात और सरंध्रता (porosity) का निर्धारण।
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भू-तकनीकी इंजीनियरिंग डिजाइन के लिए मृदा का वर्गीकरण।
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मृदा संघनन विशेषताओं का आकलन।

📄 Additional Information

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$G_s$ की रिपोर्टिंग के लिए भारत (IS कोड) में मानक तापमान आमतौर पर 27°C होता है, हालांकि अंतरराष्ट्रीय स्तर पर 20°C सामान्य है।
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विकल्प D (3.1) आमतौर पर सामान्य क्वार्ट्ज-आधारित मृदा के बजाय भारी लौह-समृद्ध खनिजों से संबंधित है।

📊 Diagram / Illustration

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C सही है — क्वार्ट्ज और फेल्डस्पार जैसी अधिकांश सामान्य अकार्बनिक मृदाओं के लिए विशिष्ट गुरुत्व 2.65 से 2.68 की सीमा में आता है।

Core Concepts Used

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चरण संबंध (Phase relationships) खनिज संरचना सूचकांक गुण (Index properties)

💡 EXAM TIP

हमेशा याद रखें कि $G_s$ एक विमाहीन (dimensionless) राशि है; यदि कोई प्रश्न इकाइयों के बारे में पूछता है, तो यह हमेशा एक चाल है!

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