caiet de laborator - · pdf filepag 2 din 21 universitatea tehnica de constructii bucuresti...

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

DEPARTAMENTUL DE GEOTEHNICĂ ŞI FUNDAŢII

2013 - 2014

CAIET DE LABORATOR

STUDENT: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

FACULTATE: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

AN: _ _ _ _ _ GRUPA: _ _ _ _ _

Pag 2 din 21

UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI DEPARTAMENTUL DE GEOTEHNICA SI FUNDATII

Cuprins

1 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda cernerii .......................................................... 3 1.1 Reprezentare grafică: histograma, curba frecvențelor, curba granulometrică ....................... 4

2 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda sedimentării ................................................... 5 2.1 Curba granulometrică............................................................................................................. 6 2.2 Diagrama ternară .................................................................................................................... 7

3 Indici geotehnici............................................................................................................................. 8 3.1 Determinarea densităţii scheletului solid ............................................................................... 8

3.2 Determinarea densităţii pământului folosind metoda “cu ştanţa”.......................................... 8 3.3 Determinarea gradului de îndesare a nisipului....................................................................... 9

4 Determinarea limitelor de plasticitate .......................................................................................... 10 5 Determinarea coeficientului de permeabilitate ............................................................................ 11

5.1 Permeametru cu gradient constant ....................................................................................... 11 5.2 Permeametru cu gradient variabil ........................................................................................ 11

6 Ȋncercarea de compresibilitae în edometru ................................................................................. 12 6.1 Diagrama de compresiune - tasare ....................................................................................... 13

6.2 Diagrama de compresiune - porozitate ................................................................................ 14 7 Ȋncercarea de consolidare ȋn edometru ........................................................................................ 15

7.1 Diagrama de consolidare edometrică ................................................................................... 16

8 Încercarea de forfecare directă ..................................................................................................... 17 8.1 Date experimentale .............................................................................................................. 17

8.2 Dreapta de cedare ................................................................................................................. 18 8.3 Curba de mobilizare a efortului tangenţial........................................................................... 18

9 Încercarea de compresiune triaxială UU (unconsolidated undrained – neconsolidat nedrenat) .. 19 9.1 Dreapta de cedare ................................................................................................................. 20

9.2 Reprezentarea drumurilor de efort în coordonate (s-t) ........................................................ 21

Pag 3 din 21


1 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda cernerii. (Stas 1913/5-85)

m – masa uscată a pământului după ce a fost spălat cu carbonat de litiu pe sita cu ochiuri de 0.063 mm

mi – masa materialului rămas pe sita ‚’ i ’

m1

m2

m3

mj

mi

m- the mass of dry soil after washing

a[%]

a1=m1/m*100

a2=m2/m*100

a3=m3/m*100

ai=mi/m*100

aj=mj/m*100

mp[%]

mp1=100%-a1

mp2=100%-(a1+a2)=mp1-a2

mp3=mp2-a3

mpi=mp(i-1)-ai

mpj=mp(j-1)-ai

mi [g] d [mm] ai [%] mp [%]

20

10

8

6.3

5

4

2

1.4

1

0.85

0.63

0.5

0.315

0.25

0.18

0.125

0.09

0.063

rest:

Total:

Pag 4 din 21


1.1 Reprezentare grafică: histograma, curba frecvențelor, curba granulometrică ( SR EN 14688 -1/2004)

Pag 5 din 21


2 Determinarea granulozităţii pământurilor. Metoda sedimentării ( Stas 1913/5-85)

masa materialului: m= 50g

densitatea scheletului solid: s=2.70g/cm3

densitatea apei: w=1g/cm3

lungimea tijei areometrului: Lt=16.5cm

diviziunea areometrului: div=1mm

distanţa dintre bulb şi ultima diviziune: Lsb=1.2cm

volumul bulbului: Vb=100cm3

aria secţiunii transversale a cilindrului: dc=30cm2

înălţimea bulbului: hb=16.8cm

Vs=1000 cm3

1000t

H01005.01810d r

ws

cortemp

ws

s

p Rm

m

100

1.4R

RR Rcor

5443.2T1118.0T109T10 9 C 243-5

t

tcorcortemp CRR

10001

cortempR

1

10

divR2LH

cortemp

t

c

sbr

d

Vh5.0HH

Timp

Timp

t

(s)

Citire

R

Corecţie de

menisc

R

Citire cu

corecţie

de menisc

Rcor

Corecţie de

temperatură

Ct

Citire

corectată

Rcortemp

(g/cm3)

H

(cm)

Hr

(cm)

d

(mm)

mp

(%)

Temperatură

T

(ºC)

15'' 15 1.4

30'' 30 1.4

1' 60 1.4

2' 120 1.4

4' 240 1.4

8' 480 1.4

15' 900 1.4

30' 1800 1.4

1h 3600 1.4

2h 7200 1.4

4h 14400 1.4

8h 36000 1.4

24h 86400 1.4

Pag 6 din 21


2.1 Curba granulometrică( SR EN 14688 -1/2004)

Pag 7 din 21


2.2 Diagrama ternară ( SR EN 14688 -1/2004)

100 0

Sa

gr.Sa

sa.Gr

Gr

si.Sa

cl.Sa

sa.Si

sa.cl.Si

sa.si.Cl

sa.Cl

gr.si.Sa

gr.cl.Sa

gr.sa.si.S

gr.sa.cl.S

sa.gr.si.Ssa.si.Gr

sa.cl.Gr

gr.sa.Si

gr.sa.Cl

sa.gr.Si

sa.gr.Cl

si.Gr

cl.Gr

gr.Si

gr.cl.Si

gr.si.Cl

gr.Cl

Si

cl.Si

si.Cl

Cl

90 80 70 60 50 40 30 20 15 10

Argila si Praf

(<0.063mm)

Nis

ip (0.

063.

..2 m

m)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

85

100

90

0

Pietris (2...63 m

m)

80

70

60

50

40

30

20

10

0

100

0

10

20

40

100

Si

cl.Si

si.Cl

Cl

Cl

Si

Arg

ila(<

0.0

02m

m)

30

50

60

70

80

90

100 090 80 70 60 50 40 30 20 15 10

Legenda:

Si - Silt - Praf

Cl - Clay - Argila

S - Soil - Pamant

Sa - Sand - Nisip

Gr - Gravel - Pietris

cl.Si - clayey Silt - Praf argilos

si.Sa - silty Sand - Nisip prafos

si.Cl - silty Clay - Argila prafoasa

cl.Sa - clayey Sand - Nisip argilos

si.Gr - silty Gravel - Pietris prafos

sa.Gr - sandy Gravel - Pietris nisipos

gr.Sa - gravely Sand - Nisip cu pietris

cl.Gr - clayey Gravel - Pietris argilos

gr.Si - gravely Silt - Praf cu pietris

gr.Cl - gravely Clay - Argila cu pietris

sa.si.Gr - sandy silty Gravel - Pietris prafos cu nisip

sa.cl.Gr - sandy clayey Gravel - Pietris argilos cu nisip

gr.si.Sa - silty Sand with gravel - Nisip prafos cu pietris

gr.cl.Sa - clayey Sand with gravel - Nisip argilos cu pietris

sa.cl.Si - silty Clay with sand - argila prafoasa cu nisip

gr.sa.Si - sandy Silt with gravel - Praf nisipos cu pietris

gr.sa.Cl - sandy Clay with gravel - Argila nisipoasa cu pietris

gr.sa.si.S - gravely sandy silty Soil - Pamant prafos nisipos cu pietris

gr.sa.cl.S - gravely sandy clay Soil - Pamant argilos nisipos cu pietris

sa.gr.si.S - sandy gravely silty Soil - Pamant prafos cu pietris si nisip

sa.gr.cl.S - sandy gravely clayey Soil - Pamant argilos cu pietris si nisip

sa.gr.si.S - sandy gravely silty Soil - Pamant prafos cu pietris si nisip

sa.gr.cl.S - sandy gravely clayey Soil - Pamant argilos cu pietris si nisip

sa.gr.Si - gravely Silt with sand - Praf cu pietris si nisip

sa.gr.Cl - gravely Clay with sand - Argila cu pietris si nisip

gr.cl.Si -clayey Silt with gravel - Praf argilos cu pietris

gr.si.Cl - silty Clay with gravel - Argila prafoasa cu pietris

sa.Si - sandy Silt - Praf nisipos

sa.Cl - sandy Clay - Argila nisipoasa

sa.cl.Si - clayey Silt with sand - Praf argilos cu nisip

sa.si.Cl - silty Clay with sand - Argila prafoasa cu nisip

sa.gr.cl.S

Pag 8 din 21


3 Indici geotehnici

3.1 Determinarea densităţii scheletului solid (1913/3-76)

Elemente de calcul Unitate de măsură

Picnometru nr.

1 2 3

Masa picnometrului m0 g

Masa materialului m1 g

Masa picnometrului plin cu apa m2 g

Masa picnometrului + masa materialului + completare cu apă

m3 g

Temperatură oC oC

Densitatera apei ρwt g/cm3

Factor de corecţie ψL -

Densiatea scheletului solid

ρ𝑠 =𝑚1

𝑚1 +𝑚2 −𝑚3𝜌𝑤𝑡 𝜓𝐿

g/cm3

MEDIE

g/cm3

Greutatea volumică a scheletului solid

γs=9.81ρs

kN/m3

3.2 Determinarea densităţii pământului folosind metoda “cu ştanţa” (1913/3-76)

Date de calcul Unitate de

măsură

Proba nr..

1 2 3

Masa ştanţei m2 g

Masa ştanţei + masa pământului m1 g

Volumul interior al ştanţei (volumul probei de pământ)

V0 cm3

ρ =𝑚1 −𝑚2

𝑉0 g/cm3

Densitate medie ρ g/cm3

Greutate volumică γ=9.81ρ kN/cm3

Pag 9 din 21


3.3 Determinarea gradului de îndesare a nisipului

Elemente de calcul

Un

ităţ

i de

măs

ură

Stare naturală Starea cea mai

afânata Starea cea mai

îndesată

Ştanţa nr.

olumul ştanţei V cm3

Masa ştanţei m g

Masa pământului uscat + masa ştanţei

m1 g

m1 - m g

n = (1 −𝑚1 −𝑚

𝑉𝜌𝑠)100 %

n mediu % n= nmax= nmin=

e = (1 −

𝑛100%

1 −𝑛100

%) - e= emax= emin=

𝐼𝐷 =𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒

𝑒𝑚𝑎𝑥 − 𝑒𝑚𝑖𝑛

Pag 10 din 21


4 Determinarea limitelor de plasticitate (1913/4-86)

Umiditate naturală W [%] Limita inferioară de plasticitate

Wp [%] Limita superioară de plasticitate

WL [%]

1 2 3 1 2 3 1 2 3

Proba nr. -

Masa finală(umedă) a probei A g

Masa uscată a probei B g

W% %

W%mediu %

Obs: 𝑤% =𝐴−𝐵

𝐵∙ 100

Pen

etra

re c

on (

met

od

a cu

conul)

[mm

]

wL [%]

𝐼𝑝 = 𝑊𝐿 −𝑊𝑃 = _ _ _ _ _ _ [%]

𝐼𝐶 =𝑊𝐿−𝑊

𝐼𝑃= _ _ _ _ _ _

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80

Pag 11 din 21


5 Determinarea coeficientului de permeabilitate (1913/6-76)

5.1 Permeametru cu gradient constant

𝑘𝑡 =𝑉

𝐴∗𝑖∗𝑡 𝑘 = 𝑘𝑡 ∗ 𝑐

Interval

de timp

Ȋnălțimea

coloanei

de apă

Lungimea

probei

Secţiunea

epruvetei

Gradient

hidraulic

Volum

de apă

evacuat

Coeficient

de

corelaţie

Coeficient de

permeabilitate la

t[o C]

Coeficient de

permeabilitate la

20o C

t h l A i V c kt k

[s] [cm] [cm] [cm2] [-] [cm3] [-] [cm/s] [cm/s]

Media:

5.2 Permeametru cu gradient variabil

𝑘 = 𝑘𝑡 ∗ 𝑐 = 2.3 ∗1

𝑡∗ 𝑙𝑜𝑔

ℎ1

ℎ2∗ 𝑐 c = _ _ _ _ _

Interval

de timp 1/t

Nivel

iniţial

Nivel

final h1/h2 log(h1/h2)

Coeficient de

permeabilitate la

20o C

t h1 h2 k

[s] [1/s] [cm] [cm] [-] [-] [cm/s]

Media:

Pag 12 din 21


6 Ȋncercarea de compresibilitae în edometru (8942/1-89)

dinel=………cm Ainel=………cm h0=………cm

Proba Timp σ Δh ε =

∆h

h0 M =

∆σ

∆ε mv =

1

M

[kPa] [mm] [%] [kPa] [kPa-1]

NIS

IP

12.5

25

50

100

200

300

500

12.5

LO

ES

S

12.5

25

50

100

200

300

300 i

Pag 13 din 21


6.1 Diagrama de compresiune - tasare

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

10 100 1000

ε [%

]

σ [kPa]

Pag 14 din 21


10 100 1000

e[-

]

σ [kPa]

6.2 Diagrama de compresiune - porozitate

e0=……… av =e1−e2

σ2−σ1

σ ε Δe =

ε(1 + e0)

100 e = e0 − ∆e

av

[kPa] [%] [kPa-1]

12.5

25

50

100

200

300

500

Pag 15 din 21


7 Ȋncercarea de consolidare ȋn edometru (8942/1-89)

Proba Timp σ Δh ε =

∆h

h0 M =

∆σ

∆ε mv =

1

M

[kPa] [mm] [%] [kPa] [kPa-1]

AR

GIL

Ă

10''

20''

30''

40''

1'

2'

4'

8'

15'

30'

1h

2h

4h

8h

15h

24h

Pag 16 din 21


7.1 Diagrama de consolidare edometrică

Cv= _ _ _ _ _ _ _ cm2/s

ε [%

]

timp[s]

Pag 17 din 21


8 Încercarea de forfecare directă (8942/2-82)

T – forţă orizontală

Proba 1 Proba 2 Proba 3

δ – deplasare în plan orizontal

σ= 100 200 300 (kPa)

τ – efort tangenţial = T/A

τmax= (kPa)

ϕ= ° c= (kPa)

60

60

mm

mm

Sectiunea orizontala a casetei

de forfecare

δ

Placa de

incarcare

forta axiala

Parte fixa

Parte

mobila

Forta

transversala

T

8.1 Date experimentale


T T T

(kN) (mm) (kPa) (div) (mm) (kPa) (div) (mm) (kPa)

Pag 18 din 21


8.2 Dreapta Mohr-Coulomb

8.3 Curba de mobilizare a efortului tangenţial

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 50 100 150 200 250 300 350 400

τ[k

Pa

]

σ [kPa]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 2 4 6 8 10 12 14

τ[k

Pa

]

δ [cm]

Pag 19 din 21


9 Încercarea de compresiune triaxială UU (neconsolidat nedrenat) (BS1377/6,7,8)


°

σ3= 100 200 300 kPa - efort radial c= kPa

75 110 150 kPa – efort deviator

σ1=σ3+ kPa – efort vertical

3 1

3

Pag 20 din 21


9.1 Dreapta de cedare

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250 300 350 400

τ[k

Pa

]

σ [kPa]

Pag 21 din 21


9.2 Reprezentarea drumurilor de efort în coordonate (s-t)

s=13

2

t=13

2

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

t [k

Pa]

s [kPa]


s= kPa

t= kPa

°

d= kPa

caiet de laborator - · pdf filepag 2 din 21 universitatea tehnica de constructii bucuresti...

Documents