BADANIE W APARACIE BEZPOŚREDNIEGO ŚCINANIA 

(AB)  

wg PKN-CEN ISO/TS 17892-10 

 

Sprzęt laboratoryjny: 

  Aparat skrzynkowy 
  Waga laboratoryjna 
  Przyrządy miernicze (linijka, suwmiarka) 
  Ubijak do wyrównywania powierzchni próbki 
  Naczynie do przygotowania próbki 
  Parowniczka 

 

Przebieg badania: 

1.  Przygotowanie próbki: 

 

  próbka kwadratowa → (l = 60mm)× (l = 60mm) × (wysokość H)  

 

        skrzynka aparatu               3 odczyty 
 

  próbka cylindryczna → średnica D, wysokość H 
  próbka powinna być wycięta z gruntu o nienaruszonej strukturze. 

  

2.  Ważenie pustej parowniczki m

c

. 

3.  Ważenie  pustej  skrzynki  –  m

t

  z  dokładnością  do  0,01  g  (po  skręceniu  dwóch  części 

skrzynki za pomocą śrub mocujących oraz po umieszczeniu na dnie płytki oporowej). 

4.  Ułożenie gruntu w skrzynce przy użyciu niewielkiego ubijaka. 
5.  Ważenie skrzynki z próbką gruntu – m

mt

 z dokładnością do 0,01 g. 

6.  Pomiar w 3 różnych miejscach wysokości próbki h

i

 przy użyciu suwmiarki. 

7.  Umieszczenie  skrzynki  w  mechanizmie  aparatu  (po  nałożeniu  na  wierzchu  próbki 

drugiej płytki oporowej i nakładki przenoszącej obciążenie pionowe). 

8.  Nałożenie  ramy  obciążającej  z  wieszakiem  na  przygotowaną  wcześniej  skrzynkę  z 

próbką,  dosunięcie  skrzynki  do  trzpienia  dynamometru,  wyjęcie  śrub  mocujących 
dwie części skrzynki. 

9.  Przyłożenie obciążenia normalnego σ (stałe obciążenie w trakcie badania). 
10. Ścinanie  próbki  przy  stałej  prędkości  np.1.0  mm/min  (przemieszczenie  się  jednej 

połówki aparatu względem drugiej połowy). 

11. Notowanie odczytów co 0.5; 1.0; 1.5 [mm] itd. - „s” (przesunięcie): 

  odczyty z czujnika dynamometru - „a”. 

12. Koniec  I  etapu  badania  –  gdy  wartość  siły  ścinającej  w  3  kolejnych  odczytach 

pozostaje stała lub zmniejsza się. 

13. Zdjęcie skrzynki z aparatu i unieruchomienie jej za pomocą śrub. 
14. Porysowanie gruntu nożem, a następnie wyrównanie powierzchni próbki. 
15. Analogiczne dwukrotne przeprowadzenie badania począwszy od pkt.6 do pkt.14. 
16. Przełożenie do zważonej wcześniej parowniczki całego gruntu ze skrzynki. 
17. Ważenie  parowniczki  z  gruntem  wilgotnym  –  m

1

  oraz  z  gruntem  suchym  po 

wysuszeniu gruntu do stałej masy  – m

2

. 

 

Zestawienie wyników badania: 

stała aparatu „x” = …………  

m

t

 = ……… [g] 

m

mt

 = ……… [g] 

m

c

 = ……… [g] 

m

1

 = ……… [g] 

m

2

 = ……… [g] 

 

Obliczenia: 

  Masa szkieletu gruntowego 

 

m

d

 – masa szkieletu gruntowego [g] 

m

2

 – masa parowniczki z gruntem suchym [g] 

m

c

 – masa pustej parowniczki [g] 

  Początkowa gęstość szkieletu gruntowego 

 

A – pole próbki [cm

2

]  

 

H

0

 – początkowa wysokość próbki [cm] 

 

  Początkowa gęstość objętościowa 

 

m

0

 – początkowa masa próbki  [g] 

 

 

m

mt

 – masa skrzynki z gruntem wilgotnym [g] 

m

t

 – masa pustej skrzynki [g] 

 

  Początkowy wskaźnik porowatości 

 

 

ρ

s 

– gęstość właściwa / przyjąć ρ

s

 = ……… [g/cm

3

] / 

  

  Wilgotność końcowa                                    

 

 

m

1

 – masa parowniczki z gruntem wilgotnym [g] 

m

2

 – masa parowniczki z gruntem suchym [g] 

m

c

 – masa pustej parowniczki [g] 

 

  Naprężenie ścinające 

 

P – siła ścinająca pozioma [kN] 

A – początkowe pole próbki [m

2

] 

 

  Siła ścinająca pozioma 

 

 

a – wartość odczytana z dynamometru [-] 

x – stała aparatu [kN/dz] 

 

Zestawienie w tabeli wartości σ

(i)

 i τ

(i)

. 

Oznaczenie kąta tarcia φ’ w funkcji wskaźnika porowatości: 

  Sporządzenie  wykresu  zależności  wytrzymałości  na  ścinanie 

τ

f

  względem 

początkowego wskaźnika porowatości 

e

0

. 

  Wyznaczenie kąta tarcia 

φ’

 dla dowolnego wskaźnika porowatości  

/ założenie: c

’ 

= 0 /.