Ćwiczenie nr.11	Grawicz Piotr	GiBP
Rok akademicki 2005/06	Oznaczenie Modułu Jednostronnego Ściskania Skał	Ocena:

1. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie modułu jednostronnego ściskania dla skał zwięzłej (less) o wilgotności naturalnej. Do wyznaczenia szukanej wielkości wykorzystany został edometr laboratoryjny typu EL.

2. Wzory, jednostki, wykres:

1. Modułu jednostronnego ściskania:

• gdzie:

• M - enometryczny moduł ściśliwości [MPa]

• σ_i - przyrost naprężenia normalnego w próbce skalnej

dla zakresu б_i doб_i+1;
[MPa]

• h_i - zmniejszenie wysokości próbki na skutek zmniejszenia naprężenia o Δδ_i [mm]

• h_i - grubość próbki przed zwiększeniem naprężenia o Δб_i [mm]

• χ _i - współczynnik korekcyjny przyjmowany z wykresu zależy

od wartości Δб_i / ε_i

• _i -odkształcenie jednostkowe próbki ε_i = Δh_i / h_i

• i - numer zakresu obciążenia

2. Moduł odkształcenia:

• gdzie:

• E₀ - moduł odkształcenia [MPa]

• M - moduł ściśliwości [MPa]

• 
  - współczynnik rozszerzalności bocznej - dla lessu
  =0,32

3. Opracowanie wyników:

• Oznaczenie modułu jednostronnego ściskania skał:

Rodzaj skały						Less
Wyniki konsolidacji próbki skalnej dla odpowiednich wartości obciążeń
Obciążenia [MPa]	Czas t [min]	Odczyt czujników [mm]		Zmniejszenie wysokości próbki [mm]			Wysokość próbki hi [mm]
				1	2	1		2	średnie
0,05	1 2 5 10 15 20	0,78 0,76 0,57 0,53 0,51 0,51	0,76 0,74 0,69 0,68 0,67 0,67	0,22 0,24 0,46 0,47 0,49 0,49	0,24 0,26 0,31 0,32 0,33 0,33	0,23 0,25 0,385 0,395 0,41 0,41	19,77 19,75 19,615 19,605 19,59 19,59
0,1	1 2 5 10 15 20	0,34 0,32 0,29 0,28 0,27 0,27	0,52 0,51 0,49 0,48 0,47 0,47	0,66 0,68 0,71 0,72 0,73 0,73	0,48 0,49 0,51 0,52 0,53 0,53	0,57 0,585 0,61 0,62 0,63 0,63	19,43 19,415 19,39 19,38 19,37 19,37
0,2	1 2 5 10 15	1-obrót 0,93 0,91 0,90 0,89 0,89	0,15 0,12 0,12 0,12 0,12	1-obrót 1,07 1,09 1,1 1,11 1,11	0,85 0,88 0,88 0,88 0,88	0,96 0,985 0,99 0,995 0,995	19,04 19,015 19,01 19,005 19,005
0,4	1 2 5 10 15 20	0,57 0,55 0,54 0,53 0,52 0,52	1- obrót 0,83 0,82 0,81 0,80 0,79 0,79	1,43 1,45 1,46 1,47 1,48 1,48	1-obrót 1,17 1,18 1,19 1,2 1,21 1,21	1,3 1,315 1,325 1,335 1,345 1,345	18,7 18,685 18,675 18,665 18,655 18,655

Wyniki badań ściśliwości
Lp. i	Zakres obciążenia [MPa]	Odkształcenie	Współczynnik	Moduł ściśliwości M [MPa]	Moduł odkształcenia Eo [MPa]
1	0,0 - 0,05	0,0205	1,06	2,585	1,807
2	0,05 - 0,1	0,0322	1,05	1,633	1,141
3	0,1 - 0,2	0,0514	1,07	2,083	1,456
4	0,2 - 0,4	0,0514	1,19	4,633	3,238
5	0,0 - 0,1	0,0315	1,12	3,556	2,485
6	0,0 - 0,2	0,0498	1,2	4,824	3,371
7	0,0 - 0,4	0,0673	1,39	8,268	5,778

• Wykresy;

4.Wnioski:

Celem ćwiczeń było wyznaczenia modułów ściśliwości oraz odkształcenia. Z uzyskanych danych pomiarowych wyznaczono poszukiwane wartości, oraz sporządzono wykresy krzywych konsolidacji.

Badanie zostało przeprowadzone przy czterech obciążeniach, mianowicie 0,05 [MPa]

0,1 [MPa], 0,2 [MPa], 0,4 [MPa], dla których określone zostały moduły ściśliwości i odkształcenia.

Dla obciążenia:

• 0,05 [MPa] uzyskano M= 2,585 [MPa], E_o= 1,807 [MPa]

• 0,1 [MPa] uzyskano M= 3,556 [MPa], E_o= 2,485 [MPa]

• 0,2 [MPa] uzyskano M= 4,824 [MPa], E_o= 3,371 [MPa]

• 0,4 [MPa] uzyskano M= 8,268 [MPa], E_o= 5,778 [MPa]

Wartość modułów odkształceń wskazuje iż badany grunt był w stanie miękkoplastycznym a stopień plastyczności I_L zawiera się pomiędzy 0,5 a 0,75.

Z otrzymanych modułów ściśliwości oraz odkształcenia stwierdzam iż są to nie stałe parametry, zależą one od obciążenia. Zwiększenie obciążenia powoduje zwiększenie wartości

M oraz E_o.

Z wykresów konsolidacji wynika iż największe zmiana wysokości próbki występują w chwili przyłożenia obciążenia, natomiast w miarę upływu czasu zmiany wysokości zmieniały się w niewielkim zakresie. W przypadku badanej próbki zmiany wysokości nie zachodziły po upływie 15 min.

4

---