Wyznaczanie edometrycznych modułów ściśliwości pierwotnej M0 i wtórnej M
Ściśliwość gruntu jest to zdolność gruntu do zmniejszania swojej objętości pod wpływem przyłożonego obciążenia. Za miarę ściśliwości przyjmuje się edometryczny moduł
ściśliwości pierwotnej M0 i wtórnej M, który ma wymiar naprężenia a wyznaczany jest na podstawie badania gruntu w edometrze.
Przyrządy:
- edometr
- suwmiarka,
- nóż,
- stoper,
- waga.
Przebieg badania:
Przy pomocy suwmiarki określamy wewnętrzną średnicę D pierścienia edometrycznego oraz wysokość h. Następnie wyznaczamy masę pierścienia mt. Po wypełnieniu pierścienia gruntem wyrównujemy obie powierzchnie próbki ostrym nożem lub struną. Na wadze określamy masę pierścienia z gruntem mmt. Tak przygotowaną próbkę, z nałożonymi krążkami bibuły filtracyjnej, umieszczamy w edometrze. W następnej kolejności zakładamy wieszak przekazujący obciążenie, blokujemy trzpień śrubą zaciskową, i przykładamy pierwszy stopień obciążenia. Po odblokowaniu śruby zaciskowej notujemy wskazanie czujnika po czasie 30” , 1’, 2’ i 5’. Czynności te powtarzamy dla każdej wartości przyłożonych naprężeń: 25, 50, 100, 200, 100, 50, 25, 50, 100, 200 i 400 kPa, notując dla każdego stopnia obciążenia wskazania czujnika zegarowego dla podanych uprzednio przedziałów czasowych. Po zakończeniu badania określamy ponownie masę pierścienia z gruntem.
Obliczanie wyników:
Podstawę do obliczania wyników stanowi wykres ściśliwości gruntu opracowany na podstawie danych uzyskanych z przeprowadzonych badań. Krzywą ściśliwości wyznaczają punkty odpowiadające wysokości próbki po 5 minutach utrzymywania kolejnego stopnia obciążenia. Moduł ściśliwości pierwotnej M0 należy obliczyć dla przedziału naprężeń 25 - 50, 50 - 100, 100 - 200 i 200 - 400 kPa, a moduł ściśliwości wtórnej M dla przedziału 25 - 50, 50 - 100 i 100 - 200 kPa.
Wartość modułu należy obliczyć wg wzoru:
∆σ ⋅ h
i
i 1
M
−
=
∆hi
gdzie: ∆σi – przyrost naprężenia σi – σi-1; [kPa]
hi-1 – wysokość próbki dla początkowej wartości obciążenia w danym przedziale naprężeń; [mm]
∆hi – zmiana wysokości próbki dla danego przedziału naprężeń; [mm]
Dodatkowo
należy wyznaczyć wilgotność gruntu przed i po badaniu oraz gęstość objętościową początkową i końcową.
h [mm]
wykres ściśliwości pierwotnej
wykres ściśliwości wtórnej
σ [kPa]