laboratoare monoaxial si triaxial

Cap. 13. Determinarea n laborator a rezitenei la forfecare a pmnturilor

1

DETERMINAREA N LABORATOR A REZISTENEI LA FORFECARE A PMNTURILOR

ncercarea de compresiune monoaxial (Stas 8942/6-75)

Consideraii teoretice ncercarea de compresiune monoaxial se aplic terenurilor argiloase cu excepia celor cu neomogenitate accentuat (prezentnd concreiunti, separaiuni nisipoase etc.) ncercarea se efectueaza de regul pe epruvete netulburate. Ea se poate aplica i epruvetelor saturate sau celor uscate la aer, precum i epruvetelor de material tulburat (remaniat sau compactat). n acest caz, dac epruvetele au practic aceeai porozitate i umiditate cu cele naturale, ncercarea poate servi la stabilirea sensivitii pmntului. ncercarea la compresiune monoaxial poate fi considerat ca efectundu-se n regim nedrenat, astfel inct, n cazul pmnturilor argiloase saturate sau aproape saturate se admite relatia:

2c up c (13.9)

unde: uc - coeziunea aparent a pmntului ;

cp - rezistena pmntului la compresiune monoaxial.

Metoda const n aplicarea n mod continuu, asupra epruvetei de pmnt a unei ncrcri axiale, uniform crescatoare , pentru a se stabili:

-Rezistena la compresiune monoaxial , cp :

-Deformaia axial specific corespunzatoare atingerii rezistenei la compresiune monoaxial.

Pregtirea probelor

Din materialul care urmeaz a fi supus incercrii se extrage o epruvet cu tana metalic cilindric prevazut cu cuit i prelungitor, uns n prealabil la interior cu ulei i vaselin. Dup indepartarea cuitului i a prelungitorului se niveleaz cele doua baze si se scoate epruveta din stan ndeprtndu-se cele dou bucti ale acesteia prin alunecare pe direcia generatoarei.

Diametrul epruvetelor cilindrice este de minimum 35 mm, iar inalimea de minimum 70 mm. n cazul pmnturilor ce conin particule de dimensiuni mari , diametrul epruvetelor poate fi sporit pn la cel mult 100 mm, iar inlimea se va alege astfel incat raportul intre ea i diametru s fie egal cu 2.

Raportul ntre dimensiunea particulei celei mai mari din materialul supus ncercrii i diametrul epruvetei este de maximum 1/10, n mod exceptional 1/8, caz n care se va face meniune special n buletinul de ncercare.

Pentru pmnturile care nu se preteaz la luarea de epruvete cilindrice (ex: marne), se pot fasona epruvete prismatice cu baza patrat, avnd laturile curprinse ntre 40 si 100 mm, cu pstrarea unui raport egal cu 2 ntre nalime i latura bazei. Epruvetele trebuiesc supuse ncercrii imediate dup preparare, pentru a nu-i modifica practic nici umiditatea i nici structura.

Geotehnica ndrumtor de laborator

2

Fig.1.1 Forma epruvetei pentru ncercarea de compresiune monoaxial

Aparatur i materiale necesare

Aparatura necesara incercarii se compune din ( Fig.1.2) : -aparat pentru aplicarea ncrcrii axiale, cu viteza de deformare impusa sau cu viteza de ncrcare impus . Aparatul poate fi de diferite tipuri: el trebuie s permit o deformaie axial specific de cel

puin 20 %. Sensibilitatea lui trebuie s fie de minium 2 210 /N mm pentru eforturi i de 0,01 mm pentru deformaii; -tana cilindric din metal alcatuit din dou buci egale, tiate pe generatoare, cu conicitate de 2%, diametrul crescnd de la cuit spre prelungitor. Grosimea peretelui tanei nu trebuie s depaseasc 5% din diametrul interior; -dispozitiv cu coarda, cuite, spatule etc., pentru fasonarea epruvetelor; -ubler cu vernier pentru msurarea epruvetelor cu precizie de 0,1 mm; -cronometru

-aparatur pentru determinarea umiditii pmntului

Legend: 1 Prob de pmnt 4 Traductor de for 2 Celula n care se monteaz 5 Traductor de deplasare proba

3 Dispozitiv de aplicare a forei verticale

Fig.1.2 Schia aparatului pentru compresiune monoaxial


3

Efectuarea ncercrii

Epruveta se cntreste i se pune n poziie vertical, n contact cu cele dou plci de baz ale aparatului unse n prealabil cu ulei sau cu vaselin. Epruveta se supune solicitrii de compresiune P in mod continuu i uniform, cu o viteza de deformare de circa 1 mm pe minut.

ncercarea se oprete la ruperea epruvetei sau la atingerea deformaiei axiale specifice = 20% n cazul cnd epruveta cedeaz prin umflare continu fr a se rupe. Pentru urmrirea comportrii epruvetelor n timpul incercrii, se recomand s se efectueze citiri att ale incrcrii ct i ale deformaiei din 30 n 30 de secunde n primele 3 minute, apoi din minut n minut pn la rupere. Dup ncercare, pe buletinul de incercare din Tabelul... se face o schi cu modul de rupere a epruvetei, notndu-se valoarea unghiului de nclinare al planului de rupere cu orizontala ( ). Se determin imediat dupa ncercare umiditatea i greutatea volumic a epruvetei.

Exprimarea i interpretarea rezultatelor

Rezistena la compresiune monoaxial reprezint efortul unitar total corespunzator ruperii epruvetei prismatice sau cilindrice, libera lateral i se calculeaz cu relaia:

crcp

pA

(13.10)

Unde crp ncrcarea de rupere n kN;

A aria transversal a epruvetei, in 2m , determinate cu relaia:

0

1100

AA

(13.11)

n care 0A este aria seciunii transversale iniial a epruvetei, iar 0

100h

h

, h fiind scurtarea

epruvetei i 0h nalimea iniial a epruvetei.

Pentru fiecare determinare se vor efectua ncercri paralele pe cel puin trei epruvete. Valoarea rezistenei la compresiune monoaxial este media aritmetic a valorilor obinute pe cel putin trei epruvete, cu condiia ca aceste valori s nu difere cu mai mult de 20% fa de medie. Determinrile al cror rezultat difer cu mai mult de 20% fa de medie, se anuleaz i se refac. Rezultatele obinute se trec n formularul de ncercare (). n cazul cand se supun incercrii epruvete din acelai pmnt, att n stare netulburat ct i

n stare tulburat se determin i senzitivitatea materialului tS ,cu ajutorul relaiei:

cntcr

ps

p (13.12)

unde cnp i crp sunt valori ale rezistenei la compresiune monoaxial a epruvetelor din material

netulburat, respectiv tulburat, avnd aceeai umiditate i porozitate.


4

Din punct de vedere al senzitivitii rS pmnturile coezive se clasifica conform Tabelului

13.4 .

Tabelul 1.1. Interpretarea rezultatelor n urma ncercrii de compresiune monoaxial.

Timpul

citirii

h

cm

0

h

h

cm

0

1100

AA

2m

crp

kN

crp

A

kPa

Obs.

Epruveta Nr.

Sec. Min. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

30

60

90

120

150

180

4

5

6

Rezistena la compresiune monoaxial

crc

pp

A

Tabelul 1.2. Alegerea adncimii de fundare.

Starea de sensivitate a pamanturilor

tS

Insensitive 64

n continuare se determin parametrii rezistenei la forfecare astfel ( Fig.1.3):

n sistemul de axe 0 se traseaz un cerc cu diametrul egal cu 'cp tangent n origine la axa0 .

Din centrul acestui cerc se duce raza CT care face unghiul 2 cu axa 0 . In punctul T se duce tangenta la cerc, care reprezint dreapta intrinsec a pmntului. Se

obine la intersecia cu axa 0 coeziunea pmntului, iar inclinarea ei fa de orizontal d unghiul frecrii interne. Se pot folosi de asemenea relaiile obinute geometric :


5

Fig.1.3 Interpretarea rezultatelor testului de compresiune monoaxial

2 90u (13.13)

1 sin

2cos

uu c

u

c p

(13.14)

Exemplu de calcul

n urma unei ncercri de compresiune monoaxial pe o prob de argil cu diametrul de 4cm i nlimea de 8cm s-au obinut urmtoarele rezultate:P 0,65 kN, deformaia longitudinal n

momentul ruperii este 1h cm , iar unghiul 50 . Tabelul 1.3. nregistrarea rezultatelor.

h

cm

0

h

h

cm

0

1100

AA

2m

crp

kN

crp

A

kPa

Obs.

Epruveta Nr. 1

10 1,25 0,001435 0,65 453 -

Fig.1.4 Reprezentarea grafic a rezultatelor

2 90 10u

1 sin190

2cos

uu c

u

c p kPa


6

nceracrea de compresiune triaxial

Consideraii teoretice Metoda de determinare a caracteristicilor rezistenei la forfecare prin compresiune triaxial

se aplica probelor de material avnd structura natural sau fiind compactate la o indesare i umiditate impus.

Dimensiunea maxim a fraciunilor care alctuiesc epruveta ce urmeaz a fi incrcat nu trebuie s depeasc 1/6 din diametrul acesteia, fiind condiionat de dimensiunile aparatului folosit.

n funcie de situaia din teren i de tipul parametrilor necesari obinui n urma ncercrii ncercarea de compresiune triaxial se poate realiza: a. n sistem neconsolidat- nedrenat, b. n sistem consolidat- nedrenat i n sistem consolidat- drenat.

n funcie de sistemul n care se realizeaz ncercarea etapele unei ncercri de compresiune triaxial sunt urmtoarele:

a. ncercarea de tip U-U

a1. Etapa de saturare 2 3 1 0

a2.Etapa de rupere 2 3 1

b. ncercarea de tip C-U

b1.Etapa de saturare 2 3 1 0

b2.Etapa de consolidare 2 3 1 0

b3.Etapa de rupere 2 3 1

c. ncercarea de tip C-D

c1.Etapa de saturare 2 3 1 0

c2.Etapa de consolidare 2 3 1 0

c3.Etapa de rupere 2 3 1

ncercarea de compresiune triaxial presupune supunerea unei epruvete de pmnt la o presiune hidrostatic nainte i n timpul forfecrii. Sistemul de ncrcare a probei pornete de la acelai sistem ca i n cazul ncercrii monaxiale, ceea ce presupune n etapa de rupere aplicarea unei fore verticale asupra epruvetei pn la rupere. ncercarea de compresiune triaxial este o ncercare complex ceea ce presupune nregistrarea pe tot parcursul ncercrii a urmtoarelor date:

presiunea apei din pori, deformaia de volum, deformaia axial, presiunea 3 , valoarea forei

axiale.

Pregtirea probelor Pentru fiecare determinare se folosesc minium trei epruvete din acelasi material, cu aceeasi

forma cilindrica si aceleasi dimensiuni.

Dimensiunile uzuale ale epruvetelor ,functie de marimea fractiunilor component sunt

conform tabelului 13.4 . De regula raportul dimensiunilor epruvetelor sa fie : H/d = 2 2,5. Epruvetele cu structura naturala se recolteaza din monoliti sau din stuturi ,prelevate din

teren.


7

Tabelul 1.4. Dimensiuni uzuale ale epruvetelor pentru ncercarea de forfecare triaxial

Diametrul D

[mm]

nlimea H [mm]

38 78

50 100

100 200

Epruvetele compactate la o indesare si umiditate impusa , se pregatesc conform STAS

1913/13-83, prin compactare manuala direct in stanta sau prin compactare mecanica in cilindrul

Proctor.

Forma epruvetelor rezultate prin compactare se rectifica , astfel ca ele sa aiba dimensiunile

din tabelul 13.4. Dupa rectificare, epruvetele se cantaresc si se masoara cu sublerul astfel :

-Diametrul la capete si la mijloc :

-Inaltimea in trei pozitii , la 120 . Media acestor masuratori va constitui diametrul respectiv inaltimea epruvetei.

Aparatur i materiale necesare Aparatura pentru determinarea caracteristicilor rezistentei la forfecare prin compresiune

triaxiala este alcatuita conform fig..:

Legend: 1 Piston pt. aplicarea forei verticale 10 Valv pt. depresurizare 2 Traductor de for 11 Valv pentru drenaj 3 Rigidizri pt.celula triaxial 12 Traductor de deplasare 4 Capac celul triaxial 13 Capac depresurizare 5 Pereii celulei triaxiale 14 Sistem de introducere a apei n pori 6 Inele pentru etanare 15 Valva pt.presiunea apei din celul 7 Pietre poroase 16 Valva pt. presiunea din sistemul back-pressure 8 Proba de pmnt 17 Traductor de volum 9 Valva pt. presiunea apei din pori 18 - Manometru


8

Fig.1.5 Schia aparatului pentru compresiune triaxial

Pentru a elimina posibilele erori, circuitele care intr n componena aparatului triaxial trebuie verificate att inainte de fiecare incercare ct i dup finalizarea incercrii.

a).Verificarea sistemului care asigur presiunea n celula triaxial

nainte de inceperea verificrilor canalele de conexiune trebuie s fie pline cu ap deaerat. Pentru a verifica sistemul de presiune care comunic cu celula triaxial se introduce presiune n celul i se verific valoarea acesteia. Presiunea trebuie s se menin in limita de 0,5% fa de valorea introdus.

b)Pregatirea sistemului de Back-pressure

Pentru verificarea acestui circuit toate canalele trebuie s fie umplute cu ap deaerat. n cazul verificrilor de rutin se introduce presiune n sistem pn la 750 kPa i se inregistreaz deformatiile de volum dup aproximativ 5 minute .De asemenea daca diferena ntre dou citiri nu depete 0,1 ml se poate trece la urmtoarea verificare.

c)Pregatirea sistemului de transmitere a presiunii apei din pori

Prin intermediul acestui sistem se transmit la computer date cu privire la valoarea presiunii

apei din pori pe tot parcursul incercrii. Valoarea presiunii apei din pori in anumite etape ale incercrii influenteaz semnificativ

rezultatele ncercrii. Astfel este foarte important ca n sistem s nu existe dect apa deaerat, prezena aerului n sistem putnd genera erori foarte mari n ceea ce privete datele transmise la computer cu privire la valoarea preasiunii apei din pori. Acest lucru poate compromite ntreag ncercare, valoarea presiunii apei din pori influennd n mod direct rezultatele finale ale n cercrii de compresiune triaxial.

Pentru verificarea sistemului se monteaza celula triaxial i se deschide capacul de depresurizare al celulei i se umple celula cu ap deaerat dinspre valva pentru depresurizare fr ca n celul s extiste prob montat.

Pentru verificarea de rutin a sistemului de transmitere a presiunii apei din pori se introduce presiune de la sursa de ap deaerat prin valva pentru depresurizare se inchide apoi valva. Se verific dac presiunea introdus este egal cu presiunea transmis la computer.

d)Pregatirea celulei triaxiale si instalarea probei n aparat

Se aseaza stativul celulei triaxiale pe platanul presei. Se satureaza cu apa placile poroase

prin deschiderea robinetelor.

Deasupra placii poroase inferioare se aseaza o hartie de filtru umeda si deasupra acesteia

epruveta de pmnt mbracat ntr-o membran de cauciuc. Peste epruvet se aseaza o hartie de filtru umed .

Peste ansamblu format de placa poroasa inferioara, hartiile de filtru, epruveta i placa poroasa superoar se aeaz capacul care este legat la sistemul de introducere a apei prin porii probei. Cu ajutorul inelelor pentru etanare se asigur capacul dispus n membrana de cauciuc peste epruveta de pmnt.

Se aseaza peste acest ansamblu clopotul celulei triaxiale ,fixandu-se de stativul celulei

triaxiale cu ajutorul rigidizrilor (3) (prezoane).


9

Se aeaz pistonul (1) in contact cu capacul rigid conectat la sistemul de introducere a apei prin prob.

Se deschide capacul pentru depresurizare (13) prin care se evacueaza aerul din celulela

triaxiala, iar apoi se deschide robinetul prin care se introduce ap deaerat n celula triaxial. Cand apa curge prin orificiul pentru depresurizare (13), acesta se inchide mai intai si apoi se nchide i circuitul prin care apa intr n celul.

Dup umplerea celulei triaxiale cu ap se verific ca pistonul (1) s fie n continuare corect aezat i centrat pe capacul rigid.

Dup aceste operaiuni, se seteaz citirile pe zero i se poate trece la prima etap a ncercrii, respectiv etapa de saturare.

Efectuarea ncercrii

Incercarea de compresiune triaxial n sistem consolidat-drenat (CD)

a. Etapa de saturare

Nevoia saturrii probei este dat n special de importana cunoasterii valorii presiunii apei din pori n etapele urmtoare ale ncercrii.Cunoasterea acestei valori face posibil calculul eforturilor efective i n final a parametrilor efectivi ai rezistenei la forfecare.

ncercarea de compresiune triaxial n sistem C-D ncepe cu etapa de saturare. n cadrul acestei etape epruveta de pmnt se satureaz prin introducerea prin circuitul de Back-pressure de ap sub presiune n prob. Acest procedeu este un procedeu controlat prin introducerea simultan de ap sub presiune n celul i n prob.

Prima treapt a presiunii din celul este de 50 kPa, iar n sistemul de Back-pressure de 30 kPa. Diferena ntre presiunea din celul i presiunea i presiunea din back-pressure nu trebuie s fie mai mare de 20 kPa sau valoarea presiunii efective dorite n etapa de rupere.De asemenea aceast diferen nu trebuie s fie mai mic de 5 kPa.

Dup stabilizarea citirilor se nregistreaz deformaia de volum i presiunea apei din pori i se calculeaz coeficientul de saturare B cu relaia:

1 0

3 3

u uuB

(13.15)

unde 0u - reprezint valoarea presiunii apei din pori de la nceputul stadiului de

saturare

1u - reprezint valoarea presiunii apei din pori de la finalul stadiului de saturare

3 - reprezint diferena dintre valorile efortului 3 de la nceputul i finalul

stadiului de saturare

Etapa de saturare se consider ncheiat atunci cnd coeficientul B atinge valoarea de saturaie aferent tipului de pmnt ncercat conform ().

Dup ncheierea etapei de saturare se nchid ambele circuite, att cel de back-pressure ct i circuitul de introducere a apei n celula triaxial i se trece la etapa urmtoare.


10

Tabelul 1.5. Valori orientative ale coeficientului B n funcie de consisten i gradul de saturaie

Tipul de pmnt n funcie de consisten

Gradul de saturaie

100% 99,5% 99%

Pmnturi moi 0,9988 0,992 0,986

Pmnturi cu consisten medie

0,9988 0,963 0,930

Pmnturi tari 0,9877 0,69 0,51

Pmnturi foarte tari

0,913 0,20 0,10

b. Etapa de consolidare

Scopul etapei de consolidare este acela de a aduce proba la o stare de eforturi efective

necesar pentru etapa de rupere. Efortul efectiv la care este supus proba n etapa de saturare este de regul mult mai mic dect efortul efectiv necesar pentru stadiul de rupere.

Astfel, n funcie de efortul efectiv 3 ' necesar la rupere se stabilesc: presiunea din celul

necesar n etapa de saturare i de asemenea preasiunea necesar din circuitul de back-pressure. Diferena ntre cele dou presiuni reprezint valoarea efortului efectiv necesar pentru etapa de rupere.

n prima faz a acestei etape se crete presiunea n celul la valoarea stabilit la nceputul ncercrii. Dup stabilizarea citirilor se trece la cea de-a doua faz a etapei de consolidare i se introduce presiunea necesar pe circuitul de back-pressure deschizndu-se valva circuitului care face legtura cu proba de pmnt pentru a permite disiparea energiei suplimentare cauzate de creterea la o valoarea mult mai mare dect n etapa de saturare a presiunii din celul. Dup stabilizarea citirilor se nregistreaz valorile finale i se stabilesc parametrii necesari pentru etapa de rupere.

Modificrile de lungime i arie suferite de prob n urma consolidrii datorit presiunilor la care a fost supus i a volumului de ap eliminat din pori se calculeaz astfel:

00

21

3

cc

VA A

V

(13.16)

unde cA - reprezint aria probei la finalul procesului de consolidare

0A - reprezint aria probei la nceputul procesului de consolidare

00

11

3

cc

VL L

V

(13.17)

unde cL - reprezint lungimea probei la finalul procesului de consolidare

0L - reprezint lungimea probei la nceputul procesului de consolidare

Cunoscnd modificrile de volum suferite se prob de la nceputul procesului de saturare se poate calcula deformaia specific de volum astfel:

0

100%cvV

xV

(13.18)

Viteza de rupere se calculeaz innd cont de condiiile de drenare precum i de comportarea probei pe parcursul consolidrii fapt ce va conduce la un anumit comportament n etapa de rupere i n final la rezultate mai apropiate de realitate.

Relaia de calcul pentru viteza de deplasare este urmtoarea:


11

f c

f

xLv

t

(13.19)

unde f reprezint deformaia specific maxim n cazul ncercrii de forfecare triaxial

considerat 20%f

ft

reprezint specific msurat n [min] determinat n funcie de 100t pe baza relaiei:

100ft F t (13.20)

ft reprezint reprezint timpul teoretic aferent unei consolidri de 100% obinut pe baza curbei idealizate de consolidare

F - reprezint un coeficient care depinde de condiiile de drenaj i tipul de ncercare

Fig.1.6 Determinarea lui 100t necesar pentru calculul vitezei n etapa de rupere

c. Etapa de rupere

Etapa de rupere sau etapa de forfecare urmeaz imediat dup etapa de consolidare. Astfel aceast etap presupune aplicarea unui efort axial suplimentar controlat pn la ruperea probei.

Efortul axial suplimentar este transmis asupra probei prin intermediul pistonului (1) fixat

prin celula triaxial la partea superioar a epruvetei. Pentru aplicarea forei asupra pistonului este nevoie de un dispozitiv cu motor a crui vitez s poat fi setat de ctre utilizator. Astfel pozitia pistonului fiind blocata, acesta fiind fixat pe un cadru metalic. dispozitivul aezat la baza celulei triaxiale, va ridica epruveta mpreun cu celula triaxial, fora de ridicare fiind transmis la computer prin intermediul traductorului de for (2).

nainte de nceperea fazei de compresiune se va seta viteza necesar calculat pe baza rezultatelor obinute n urma etapei de consolidare.

Se pot de asemenea utilize valori orientative ale vitezelor de rupere n funcie de tipul de pmnt conform ():

Tabelul 1.6. Valori orientative ale vitezei de rupere n funcie de tipul de pmnt

Viteza Tip Pmnt

v=0,001 mm/min Argile cu plasticitate mare

v=0,01 mm/min Argile cu plasticitate redus

v=0,1 mm/min Nisipuri

Dup setarea viteze de rupere, circuitul de introducere a presiunii apei n celul rmne deschis pentru meninerea presiunii constante n celul. Pentru ncercarea de tip C-D circuitul de drenaj back-pressure ramne deschise pentru a permite apei din porii probei s se dreneze pe toat perioada etapei de rupere.


12

Se consider c ruperea s-a produs dac fora suplimentar aplicat prin piston asupra probei ajunge la o valoare maxim dup care descrete sau n cazul n care se atinge deformaia specific

20% . La sfritul etapei de rupere, pentru calculul parametrilor de forfecare se nregistreaz: fora

la rupere, valoarea presiunea apei din pori la rupere, deformaia de volum la rupere i de asemenea deformaia de lungime.

Incercarea de compresiune triaxial n sistem consolidate-nedrenat (CU)


Etapa de saturare pentru realizarea unei ncercri de compresiune triaxial n

b. Etapa de consolidare

Etapa de consolidare pentru realizarea unei ncercri de compresiune triaxial n sistem C-U se desfoar n acelai mod cu etapa de saturare pentru cazul ncercrii de tip C-D.

c. Etapa de rupere

Etapa de rupere se desfoar condiernd aceeai parametric i aceleai prevederi ca i n cazul ncercrii de tip C-D cu particularitatea c circuitul de back-pressure rmne nchis pe toat perioada ruperii pentru a nu permite apei s ias din porii probei.

Ca i o consecin a acestei perticulariti, deformaia de volum n etapa de rupere va fi egal cu zero.

Incercarea de compresiune triaxial n sistem neconsolidat-nedrenat (UU)


Etapa de saturare pentru realizarea unei ncercri de compresiune triaxial n sistem C-U se desfoar n acelai mod cu etapa de saturare pentru cazul ncercrii de tip C-D.

b. Etapa de rupere

Imediat dup etapa de saturare se trece la etapa de rupere care se va desfura dup aceeai parametric ca i n cazul necrcrii de tip C-U.

13.1.1. Exprimarea i interpretarea rezultatelor

Cu datele inregistrate n urma ncercrii se calculeaza pentru fiecare epruveta urmatoarele valori conform Tabelului :

Tabelul 1.7. Prelucarea rezultatelor n urma ncercrii de compresiune triaxial

Tip Proba:

Proba Vo Vc Lo Lc = Lo [1-1/3* Vc/Vo] Ao Ac = Ao [1-2/3*Vc/Vo] L = L/Lc As = Ac / (1-)

1.1

1.2

1.3


13

Tabelul 1.8. Prelucarea rezultatelor n urma ncercrii de compresiune triaxial Proba Pinitial Prupere (1-3)m=(Pr-Pi)/AsCor. 1Cor. 2 3 (consolidare) 1-3=(1-3)m- cor 1-cor 2 1=3+(1-3) ub 1' 3'

1.1

1.2

1.3

Fig.1.7 Determinarea coreciei de membran pentru o prob cu diametrul de 38mm cu o grosmime de 2mm (cor.1)

Tabelul 1.9. Valori pentru coreciile de drenaj n funcie de diametrul probei dr (cor.2)

Diametrul Probei [mm] Corecii de drenaj [kPa]

38 10

50 7

70 5

100 3,5

150 2,5

Eforturile effective 1 ' i 3 ' se calcueaz astfel:

1 1' bu (13.21)

3 3' bu (13.22)

unde bu - reprezint presiunea apei din pori la momentul ruperii

1 i 3 - reprezint eforturile totale calculate conform ()

Cu valorile calculate anterior si inregistrate in tabelul () i n tabelul (), se traseaza functie cu deformatia specifica axiala , urmatoarele diagrama de efort deviator :

Cu ajutorul diagramei trasate se stabileste pentru fiecare epruveta momentul cedarii care

corespunde efortului deviator maxim ( 3 1 ). Cu aceste valori se construieste cercul lui Mohr

pentru fiecare proba, ( Fig.1.9), centrul si raza stabilindu-se cu relaiile urmatoare :

-centrele cercurilor pentru reprezentarea in eforturi totale :

1 302

C

(13.23)

- centrele cercurilor pentru reprezentarea in eforturi efective :

1 30' '

'2

bC u

(13.24)


14

Dreptele intrinseci ( Fig.1.9) sunt infasuratoarele cercurilor lui Mohr. Pe baza reprezentrii grafice se determin parametrii de forfecare ai pmntului obinndu-se:

a. pentru ncercarea de forfecare triaxial de tip C-D:

- unghiul de frecare intern efectiv '

- coeziunea cu valoarea efectiv 'c

b. pentru ncercarea de forfecare triaxial de tip C-U:

- unghiul de frecare intern cu valoare total cu

- coeziunea cu valoarea total cuc

c. pentru ncercarea de forfecare triaxial de tip U-U:

- unghiul de frecare intern cu valoare aparent u

- coeziunea cu valoarea aparent uc

Fig.1.8 Curba de efort deviator deformaie specific

Fig.1.9 Determinarea parametrilor de forfecare prin construcia cercurilor lui Mohr


15

Exemplu de calcul

n urma unei ncercri de compresiune triaxial executate n sistem consolidat-drenat pe o prob de material necoeziv de dimensiunile 5 cmx 10cm s-au nregistrat urmtoarele rezultate:


Proba Vo Vc Lo Lc = Lo [1-1/3* Vc/Vo] Ao Ac = Ao [1-2/3*Vc/Vo] L = L/Lc As = Ac / (1-)

1.1 196,25 0,50 10,00 9,99 19,63 19,59 20,00 0,20 24,49

1.2 196,25 1,89 10,00 9,97 19,63 19,50 20,00 0,20 24,39

1.3 196,25 3,79 10,00 9,94 19,63 19,37 19,90 0,20 24,22


Proba Pinitial Prupere (1-3)m=(Pr-Pi)/AsCor. 1Cor. 2 3 (consolidare) 1-3=(1-3)m- cor 1-cor 2 1=3+(1-3) ub 1' 3'

1.1 87,77 732,47 263,20 5,00 7,00 200,00 251,20 451,20 108,00 343,20 92,00

1.2 83,11 1232,00 470,98 5,00 7,00 300,00 458,98 758,98 113,00 645,98 187,00

1.3 149,13 2347,00 907,30 5,00 7,00 500,00 895,30 1395,30 110,00 1285,30 390,00

Fig.1.10 Determinarea unghiului de frecare intern prin construcia cercurilor lui Mohr

laboratoare monoaxial si triaxial

Documents