POLITECHNIKA KRAKOWSKA

WIS, BUDOWNICTWO WODNE

GRUPA AKADEMICKA: 2

„WYKONANIE OZNACZENIA EDOMETRYCZNYCH MODUŁÓW ŚCIŚLIWOŚCI PIERWOTNEJ I WTÓRNEJ ”

Sprawozdanie wykonali:

Bochenek Tomasz

Marek Michał

Papież Paweł

Pęksa Karol

Rząd Jacek

Twaróg Piotr

1. Cel ćwiczenia laboratoryjnego:

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zbadanie modułów ściśliwości pierwotnej i wtórnej próbki gruntu w aparacie zwanym edometrem, którego zasadniczym elementem jest metalowy pierścień.

1 – wieszak na obciążniki,

2 – pierścień zewnętrzny,

3 – czujniki,

4 – śruba dociskowa,

5 – ramka,

6 – filtr górny.

1. Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego:

Cechowanie edometru - sprawdzanie odkształceń własnych:

1 - do pierścienia edometru włożyć próbkę wzorcową i umieścić ją na podstawie edometru;

2 - na górnej powierzchni stalowej próbki ułożyć filtr górny, a następnie opuścić trzpień dociskowy;

3 - na brzegach filtra górnego ustawić czujniki edometru, notując wskazania pierwotne;

4 - na trzpień nałożyć ramkę przenoszącą obciążenie 12,5kPa;

5 - przeprowadzić badanie na próbce stalowej wg. przyjętego programu obciążania próbki gruntu

6 - wyznaczyć odkształcenia własne edometru.

Wykonanie badania:

1 - próbkę gruntu o nienaruszonej strukturze umieścić w pierścieniu edometru;

2 - napełniony pierścień oczyścić z zewnątrz, wyrównać grunt równo z krawędziami

pierścienia;

3 - obie powierzchnie ściskanej próbki należy pokryć bibułą filtracyjną;

4 - pierścień z próbką umieścić na podstawie edometru, nałożyć filtr górny;

5 - na brzegach filtra górnego ustawić czujniki edometru i odczytać ich wskazania (wysokość początkowa próbki);

6 - przyłożyć obciążenie przenoszone poprzez ramkę (pierwszy stopień obciążenia 12,5 kPa);

7 - notować wskazania czujników po upływie 2min.

8 - po wykonaniu odczytów pkt 7 powtórzyć dla kolejnych obciążeń (25, 50, 100, 200);

9 - po wykonaniu ostatniego stopnia obciążenia próbkę stopniowo odciążać w odstępach czasowych 2 min do wartości 12,5 kPa;

10 - w celu określenia ściśliwości wtórnej gruntu po odciążeniu próbkę obciąża się

ponownie kolejnymi stopniami wg pkt 8;

1. Wyniki pomiarów, obliczenia oraz wykresy:

Krzywa konsolidacji

Dla obciążenia z 12,5 do 50 kPa

Obliczamy moduły ściśliwości pierwotnej i wtórnej na przedziale σ od 60 do 120kPa.

• Obliczenie modułu ściśliwości pierwotnej

1. Obliczenie przyrostu obciążenia działającego na próbkę:

Δσ = σ_i − σ_i − 1 = 120 kPa − 60 kPa = 60 kPa

1. Obliczenie odkształcenia jednostkowego próbki:

$$\varepsilon = \frac{\Delta h}{h} = \frac{h_{i - 1} - h_{i}}{h_{i - 1}} = \frac{19,53 - 19,40}{19,53} = 0,0067$$

h_i-1 – wysokość próbki przed zwiększeniem obciążenia [mm]

h_i – wysokość próbki po zwiększeniu obciążenia [mm]

1. Obliczenie modułu ściśliwości pierwotnej:

$$M_{0} = \frac{\Delta\sigma}{\varepsilon} = \frac{60\ kPa}{0,0067} = 8955,223\ kPa$$

• Obliczenie modułu ściśliwości wtórnej:

1. obliczenie przyrostu obciążenia działającego na próbkę:

Δσ = σ_i − σ_i − 1 = 120 kPa − 60 kPa = 60 kPa

1. Obliczenie odkształcenia jednostkowego próbki:

$$\varepsilon = \frac{\Delta h}{h} = \frac{h_{i - 1} - h_{i}}{h_{i - 1}} = \frac{18,50 - 18,48}{18,50} = 0,0054$$

1. Obliczenie modułu ściśliwości wtórnej:

$$M = \frac{\Delta\sigma}{\varepsilon} = \frac{60\ kPa}{0,0054} = 11111,111\ kPa$$

1. Wnioski

Z przeprowadzonego badania laboratoryjnego oraz przeprowadzonych do niego obliczeń i wykresu krzywych ściśliwości badanej próbki gruntu można wywnioskować:

• Pierwotny moduł ściśliwości badanej próbki gruntu wynosi

M₀ = 8,955 MPa

• Wtórny moduł ściśliwości badanej próbki gruntu wynosi:

M = 11,111 MPa