Teste de compresie a solurilor.
Scopul lucrării: de a stăpâni tehnica de testare a solului prin metoda comprimării prin comprimare pentru determinarea coeficientului de compresibilitate, a modulului de deformare E și a rezistenței la compresiune structurală.
Aparatură și echipamente: un dispozitiv de comprimare (odometru), cu picioare-by (Fig 1.) a inelului de lucru, cușca cilindrică, căptușeala perforat-Rowan sub inelul de operare și paletul cu rezervorul de apă; mecanismul pentru încărcarea verticală a eșantionului de sol; Dispozitive de măsurare a deformațiilor verticale ale unui eșantion de sol.
Ordinea lucrării.
factor de compresibilitate, modulul E rezistența la compresiune structurală este determinată de rezultatele testelor probelor de sol în dispozitivele de comprimare (Odometer) exclude posibilitatea probei de sol de expansiune ness laterală sub încărcare Kalnoy ver-încărcare în conformitate cu GOST 12248-96; conform rezultatelor măsurării presiunii laterale în timpul încercării în dispozitivele de compresie triaxiale, în momentul presiunii în apă poroasă în soluri cu apă saturată.
Rezistența structurii se datorează legăturilor cristaline fragile și legăturilor coloidale apă, create în timpul lungii existențe a solurilor.
Gama de presiuni la care se efectuează testele este determinată în programul de testare sau luată în cadrul unei valori de presiune de proiectare de un an și jumătate la nivelul solului. Proba trebuie să aibă forma unui cilindru cu un diametru de cel puțin 71 mm, cu un raport de înălțime la diametru de 1 / 3.5.
Pentru încercări se utilizează eșantioane de umiditate naturală nedeteriorate sau probe de sol saturate cu apă sau mostre de adiție disturată cu valorile specificate ale densității și umidității.
Un eșantion de sol din inelul de lucru este cântărit, acoperit de capete cu filtre umede și plasat într-un dispozitiv de comprimare.
Fig.1. Schema dispozitivului de compresie (kilometraj):
1 - inel de compresie; 2 - cazul dispozitivului;
3 - ștampile perforate; 4 - indicatori.
După introducerea eșantionului se efectuează următoarele operații: se instalează eșantionul pe o ștampilă perforată; reglementează mecanismul de încărcare al eșantionului; să stabilească instrumente pentru măsurarea deformărilor verticale ale eșantionului; înregistrați citirile inițiale ale instrumentelor.
Dacă este necesar, saturația în apă a probei se efectuează prin filtrarea apei de jos în sus sub blocare. Pentru a face acest lucru, umpleți tava de apă. Saturația apei se efectuează pentru solurile de lut timp de 2 5 zile. pentru nisip - până la apariția apei deasupra ștampilei.
Încărcarea eșantionului de încercare se efectuează uniform, fără impact, cu etape de încărcare.
Prima etapă de presiune, atunci când se testează nisipul, inclusiv solul, se ia în funcție de coeficientul de porozitate, iar etapele de presiune ulterioare se consideră a fi 0,0125; 0,025; 0,05; 0,1 MPa și în continuare cu un interval de 0,1 MPa până la valoarea stabilită a sarcinii.
Atunci când este testat solurile argiloase, inclusiv organo-minerale, pentru a determina rezistența lor la compresiune structurală și presiunea din prima etapă urmând să ia egal 0.0025 MPa la momen-ta incepe de compresie a probei de sol. Începerea compresiei trebuie luată în considerare pentru o deformare verticală relativă a probei de sol ε> 0,005. Cu încărcare ulterioară, următoarea valoare mai mare este luată pentru următoarea etapă de presiune, 0.0125; 0,025; 0,05; 0,1 MPa și în continuare cu un interval de 0,1 MPa.
Fiecare probă etapa de încărcare a solului pe probe recoltate pentru măsurarea deformațiilor în următoarea secvență verticală-următoarele: prima numărătoarea - imediat după aplicarea sarcinii, apoi, după 0,25; 0,5; 1; 2: 5; 10; 20; 30 de minute și ulterior cu un interval de o oră în timpul zilei de lucru și apoi - la începutul și la sfârșitul zilei lucrătoare înainte de stabilizarea condiționată a deformării probei. Pentru criteriul de stabilizare este condiționată de deformare ratei sușă a probei prelevate nu trebuie să depășească 0,01 mm pentru ultimele 4 ore de observare pentru nisipuri și 16 ore - pentru lutul, și 24 de ore - pentru solurile organice si organo.
În procesul de testare, datele obținute sunt înregistrate în tabelul. 1.
Pentru a determina caracteristicile, E și. în funcție de rezultatele încercărilor, pentru fiecare etapă de încărcare:
- deformarea absolută stabilizată pe verticală a probei solului, mm, ca medie aritmetică a citirilor măsurătorilor;
- deformarea relativă verticală a probei de sol (modulul sediment) cu formula, unde h este înălțimea inițială a probei.
Valorile calculate sunt reprezentate grafic în funcție de u. Prin punctele din grafic, se efectuează o curbă netedă medie sau aceste puncte sunt aproximate de o dependență monotonică.
Valoarea presiunii corespunzătoare punctului de intersecție al curbei cu axa de presiune este egală cu valoarea rezistenței la compresiune structurală.
În cazul decompresie parțială a punctelor mayutsya abscisă-sol PRINI graficului cu ordonata.
Coeficienții porozității solului la presiuni se calculează prin formula
Aceasta este ecuația curbei de compresie. Cu cât este mai mare schimbarea cu creșterea. Cu cât mai multă compresibilitate va avea solul.
Compresibilitatea solului este caracterizată de un factor de compresibilitate într-un interval de presiune dat și care este calculat cu o precizie de 0,001 MPa prin formula
unde și sunt coeficienții de porozitate corespunzători presiunilor și.
La calcularea sedimentului etanșării, factorul de compresibilitate relativ
Dacă pe curba de compresie este selectată o secțiune rectilinie, atunci
Diferențiând ecuația, obținem legea compresibilității
O schimbare infinitezimală a coeficientului de porozitate (volumul porilor) este direct proporțională cu o schimbare infinitezimală a presiunii.
Caracteristicile de bază ale compresibilității.
Modulul de deformare generală în domeniul de presiune se calculează cu o precizie de 0,1 MPa conform formulelor:
unde și sunt coeficienții de porozitate corespunzători presiunilor și; - factor de compresibilitate corespunzător domeniului de presiune de la u; - coeficientul care ia în considerare absența extinderii transversale a solului (coeficientul de constrângere a deformațiilor transversale) în dispozitivul de comprimare și calculat prin formula:
unde este coeficientul de deformare transversală (raportul lui Poisson):
aici - orizontală; - deformare verticală; - coeficientul de presiune laterală este determinat în dispozitivele de compresie triaxiale prin raportul creșterii presiunii orizontale la presiunea verticală
În absența datelor experimentale, este permisă asumarea următoarelor: 0.30. 0,35 - pentru nisip și nisip; 0,35. 0,37 - pentru argilă; 0.2. 0,3 pentru
Presiunea pe eșantionul de sol, MPa
Indicatii ale indicatorilor de deformare