Jodi a, Savo Kusić konsantre sou fenèt an bwa, fenèt bwa-aliminyòm, fenèt koutim, pòt ak demann pou sitasyon pi ba. Tèks sa a rete kòm yon achiv jeoteknik epi li pa yon òf pou tès laboratwa, konsepsyon jeoteknik oswa travay tè.
Gen plizyè fason pou detèmine eleman rezistans tè entèn yo, jwenti ak ang friksyon entèn yo lè l sèvi avèk tès laboratwa, pami yo tès direct Shear ak tès triaxial compression ki pi popilè.
Eksperyans taye dirèk
Tès la fèt sou yon aparèy ki gen yon seksyon rektangilè nan kalite A. Casagrandea oswa sou yon aparèy sikilè kalite Hvorsleva. Nou pral dekri eksperyans lan ak aparèy la nan seksyon rektangilè, ki se pi lajman itilize a. Nan de ka yo, tès la fèt ak yon echantiyon ki pa deranje, oswa ak yon echantiyon deranje nan pwen sede a, nan ka sa a tès la gen yon valè konparatif.
Aparèy pou taye dirèk nan yon seksyon rektangilè (fig. 1)
Fig. 1_Seksyon transvèsal aparèy taye dirèk Casagrande_
Aparèy la konsiste de de pati, ankadreman anwo ak pi ba a, kote youn nan pi ba a se estatik, pandan y ap youn nan anwo a se mobil epi li ka deplase sou youn ki pi ba a anba enfliyans nan fòs orizontal Z, ki aji sou plan an nan kontak nan ankadreman an anwo ak pi ba.
Echantiyon tè a mete nan yon bag rektangilè asye, anjeneral nan gwosè 100 × 100 × 30 mm, oswa dimansyon sa yo lè yo grate avèk presizyon. Wòch filtre yo mete sou tèt la ak anba nan echantiyon an, ak Lè sa a, tout bagay yo mete nan bag la nan aparèy la, ki se Lè sa a, plen ak dlo. Yo mete yon aparèy pou chaje vètikal sou echantiyon an. Wòch filtre anwo a konekte ak sistèm chaj vètikal echantiyon an, pandan y ap pi ba a konekte ak chanèl dlo, pa vle di echantiyon an ka kenbe nan yon eta satire pandan tès la, yo nan lòd yo eskli jwenti aparan.
Pou yo eskli friksyon sou sifas kontak ant ankadreman anwo ak pi ba a, gen aparèy ki gen ankadreman anwo a trese, pa vle di ankadreman anwo a deplase anba efè fòs taye orizontal. Anplis de sa, sifas yo kontak nan ankadreman an anwo ak pi ba yo kouvwi ak vazlin. Yon lòt konparezon 2 pou anrejistre deformation vètikal ak orizontal enkli nan aparèy la.
Fè tès taye dirèk
Gen sitou2kalite tès taye dirèk: tès rapid ak ralanti. Tès la quick konsiste nan chaje echantiyon an ak yon sèten presyon vètikal, ki anjeneral kantite lajan0,50;1,0;2,0;3,0epi4,0kp/cm2, tann konsolidasyon an, ki sipoze yo te reyalize si sibsidasyon an pandan tan an nan24èdtan Δh ≤0,02 mm, epi apre sa yo aplike yon fòs taye orizontal Z, ki gen grandè1/20oswa1/40yon pati nan fòs vètikal P, ki ogmante chak minit pa menm valè jiskaske tè a kraze. Pandan aplikasyon an nan fòs la taye orizontal, kou a nan mouvman nan ankadreman anwo a toujou ap kontwole pa lekti sou konparezon a ak deformation orizontal yo anrejistre nan boutèy la imedyatman anvan chak nouvo chaj. Se moman sa a, nan ki konparezon a montre yon mouvman toudenkou, se adopte kòm tè kraze.
Tès rapid la aplike nan tè ajil, ki gen konsolidasyon natirèl anba yon nouvo chaj se ralanti epi li koresponn ak metòd sa a pou fè tès la.
Slow fèt menm jan ak anvan ak sèl diferans ke fòs taye orizontal la ogmante nan yon entèval tan ki pi long, ki ka 2, 5 ak 15 mminit oswa jiskaske konsolidasyon, sa vle di jiskaske deformasyon orizontal yo vin konplètman ensiyifyan. Yo kontwole kou konsolidasyon anba efè fòs orizontal sou konparatè 9 (fig. 1).
Tès la dousman aplike nan tè sab oswa pousyè, kote nan ka a nan yon ogmantasyon nan fòs la taye orizontal nan yon entèval kout tan, taye nan echantiyon an nan aparèy la ta akselere akòz efè a nan dlo ensiste nan porositë yo, ki pa ta koresponn ak yon pwosesis natirèl. Se poutèt sa, entèval tan an ogmante ak rafineman nan patikil tè yo dekonpoze, konsa tankou pèmèt egalizasyon nan presyon dlo a nan porositë tè yo ak presyon dlo a ekstèn. Se egalizasyon sa a reyalize lè w kite ase tan anba efè chak nivo chaj orizontal, pou dlo a depase nan porositë yo prese soti nan wòch filtre a.
Anplis de tès mansyone yo, nan sèten ka yo fè yon tès rapid san konsolidasyon anba chaj vètikal, sa vle di fòs taye orizontal la aplike imedyatman apre yo fin prezante echantiyon an nan aparèy la epi chaje li ak yon chaj vètikal. Sepandan, metòd ekzekisyon sa a aplike nan kondisyon espesyal, tankou ka a nan yon ke yo fèk enstale ki fèt ak tè ajil, ki chaje imedyatman apre ke san yo pa konpaksyon anvan.
Detèminasyon ang friksyon entèn ak koezyon
Baze rezilta tès yo, estrès taye taye
τ=Z/A an kp/cm²,
ki jwenn nan fòs taye Z nan kp nan moman echèk la ak zòn nan koup transvèsal echantiyon an A an cm². Tès la fèt ak aparèy 3 a 4 ki chaje ak diferan presyon nòmal σ=P/A nan kp/cm² kote P se chaj vètikal echantiyon an an kp. Anjeneral yo pran valè sa yo nan presyon nòmal: 1,0; 2,0; 3,0 ak 4,0 kp/cm².
Fig. 2. Dyagram deformasyon orizontal
Baze dyagram eleman friksyon entèn yo, yo jwenn de kalite dyagram 1 ak yon dyagram deformation orizontal (fig. 2).
Dyagram deformation orizontal yo jwenn lè w aplike deplasman orizontal ΔL an mm nan ankadreman anwo aparèy la nan yon sèl ki pi ba a sou aks abscis la, ki jwenn lè w li konparezon 9, ak sou aks òdone a estrès taye ki koresponn lan _cm² (fig. 2).
Depann konpaksyon tè a, dyagram 1 pou konpakte ak dyagram 2 pou materyèl ki lach yo jwenn.
Pou yon materyèl konpak, estrès taye τ ogmante nan premye olye sevè an relasyon ak deplasman orizontal ΔL jiska limit pwopòsyonalite P, Lè sa a, pi dousman, pandan y ap koub dyagram nan.1ogmante epi rive nan wotè maksimòm B, apre sa dyagram nan diminye pou yon sèten longè, pou finalman rive nan yon koule orizontal. Zòn k ap grenpe liy dwat nan dyagram deformation orizontal la, kote ogmantasyon nan estrès taye pwopòsyonèl ak ogmantasyon nan deformation, yo sipoze zòn nan deformation elastik. Pi lwen pase limit P, ogmantasyon nan estrès taye diminye dapre ogmantasyon nan deformation ΔL jiska pwen B ki pi wo nan dyagram nan. Nan zòn sa a, materyèl la kòmanse “koule” epi li adopte kòm yon zòn nan deformation plastik. Pwen ki pi wo nan dyagram B la1reprezante estrès taye maksimòm max τ, epi li sipoze ke ka zo kase tè a rive nan pwen sa a, sa vle di pwen B sa a se pwen kraze a. Pi lwen pase pwen B, materyèl la se nan yon eta likid, fòs la taye diminye, epi li sipoze ke nan zòn sa a, kote koneksyon ki genyen ant patikil yo kase, gen sèlman rezistans glisman ki opoze fòs la taye orizontal. Pwen G kote dyagram nan1se pase nan direksyon orizontal la adopte kòm limit la glisman.
Estrès taye nan limit echèk B yo rele fòs taye oswa fòs taye pi bon kalite τf, pandan y ap estrès taye nan limit pwodiksyon G la rele fòs la glise τg.
Pou materyèl ki lach, dyagram nan deplasman orizontal tou gen yon rejyon elastik ak limit pwopòsyonèl P, men en se yon rejyon plastik jiska limit la glise G, sa vle di estrès la taye maksimòm ki egal a fòs nan limit, glise (τ=τg), pi lwen pase ki eta a likid nan materyèl la.
Sl.3. Chea dyagram, a) pou tè koyeran, b) pou tè enkoyeran
Dyagram Chea a jwenn lè presyon nòmal σ an kp/cm aplike sou aks abscis la.2, ak sou aks òdone fòs taye ki koresponn lan τf nan kp/cm2, kote tou de valè sa yo aplike nan menm echèl la (Fig.3). Piske fòs taye τf tè a ogmante ak presyon nòmal σ, li pral pou diferan presyon σ.1 jwenn pwen A, B, C, ak D, ki reprezante fòs taye korespondan yo.
Pou jwenn pwen endividyèl A, B, C ak D sou dyagram nan3pou tè aderan (Fig.3a), yo adopte fòs glisman _τ_g la. Sepandan, nan ka tè ajil, materyèl la kòmanse koule lontan anvan limit glisman G la rive, epi gen yon tandans adopte fòs la taye nan limit pwopòsyonèl P pou detèmine jwenti c ak ang friksyon entèn tè a, men depi li relativman ti, fòs taye pou ki deformation ΔL souvan adopte sou dyagram nan.2de fwa pi gran pase deformation nan etap anvan an nan chaje nan aparèy la. Fòs sa a se yon kote ant fwontyè P ak B, se sa ki, G (fig.2).
Konekte pwen A, B, C ak D sou dyagram 76a bay yon dyagram taye, ki se yon liy dwat nan tès ki reyisi. Lè w pwolonje dyagram nan entèseksyon ak aks òdone a, pou σ = 0, li jwenn dapre modèl Coulomb τf = c+σ tgϕ ke τf = c = koezyon tè, pandan y ap pant dyagram nan direksyon orizontal la bay ang friksyon entèn la. Lè w pwolonje dyagram taye lenn nan lòt bò aks òdone a, estrès akòz koezyon pk jwenn sou aks abscis la, lè mayitid koezyon c eksprime kòm ekivalan rezistans friksyon:
c = pk tgϕ, ki fè pk = c/tgϕ
Pou tè enkoyeran, tankou sab, dyagram nan fig. 3b, ki pase nan orijin kowòdone a, paske pou σ = 0 nou jwenn τ = 0. Sepandan, si sab la byen grenn epi mouye, yon dyagram ki sanble ak sa ki nan fig. 3a, ak yon koyezyon ki pi piti c, ki reprezante koezyon aparan. Nan ka sa a, estrès pk sou aks abscis pwolonje sou lòt bò orijin kowòdone a reprezante estrès kapilè a.
Li ta dwe remake ke detèminasyon nan jwenti tè ak friksyon nan tès dirèk taye gen plizyè dezavantaj, ki pi enpòtan nan yo se ke echèk tè rive sou yon sifas taye Predetermined epi li pa sou sifas la ki gen pi piti rezistans taye, ke pandan taye echantiyon an nan aparèy la, taye lenn nan sifas la taye, Lè sa a, nan mouvman an taye nan pi ba a nan deformation yo akòz deformasyon ki pi ba yo. echantiyon an pandan taye ka sèlman kontwole sou yon longè kout, se konsa ke rezistans nan glisman pi lwen pase limit la pa ka kontwole ka zo kase nan yon limit ase, espesyalman nan ka a nan tè mou lè deformation pandan taye yo gwo, elatriye
Tès konpresyon triyaxial
Tès la fèt sou yon aparèy triyaxial, ki gen diferan konstriksyon, men yo tout baze sou menm prensip la, ki se jan sa a. Echantiyon an san pwoblèm nan fòm yon roulo mete vètikal sou kanpe la ak ekspoze a presyon lateral mas likid la soti nan tout kote ak Lè sa a, nan presyon vètikal la, ki piti piti ogmante, jiskaske ka zo kase echantiyon an lakòz sou sifas la nan pi piti rezistans taye. Dapre fòs taye nan kraze, yo kalkile jwenti a ak ang friksyon entèn tè a.
Deskripsyon aparèy triyaxial
Fig. 4. Aparèy triaksyal
Aparèy triyaxial la (fig. 4) konsiste nan pati ki pi ba nan plak baz chanm lan, sou kote echantiyon an kanpe, ak nan pati siperyè piston an pou chaje vètikal echantiyon an ak plak anwo a ki fèmen chanm lan. Dimansyon echantiyon ki pi komen yo se dyamèt ϕ=36 mm, wotè h=2,2-2,5_ϕ_. Dyamèt chanm lan se D=135mm, wotè H = 180 mm. Yon tib etwat K1 pou drenaj echantiyon an soti nan pati anba a kòmanse soti nan sant la nan kanpe echantiyon an, ki resevwa dlo nan echantiyon an atravè yon plak ki mouye epi drenaj li deyò chanm nan nan yon tib vètikal vè C1. Si tès la fèt san drenaj echantiyon an, kanal sa a sèvi pou mezire presyon dlo a nan porositë yo. Nan baz an kwiv nan chanm lan gen yon kanal K2 pou rezèv la nan mas likid yo nan lòd yo ranpli chanm lan ak reyalize presyon lateral nan chanm lan sou echantiyon an.
Atravè plak anwo chanm lan pase manch piston pou chaje echantiyon an. Echantiyon an nan chanm lan antoure pa yon manbràn kawotchou, ki pwolonje nan tou de bout epi li konekte ak piston an ak baz la pa vle di nan bag kawotchou. Nan mitan piston an gen yon kanal K3 pou vide echantiyon an nan bò anwo a.
Kot chanm lan fèmen hermetikman ak yon silenn plèksiglas ki fikse sou plak anwo ak pi ba chanm nan atravè bag kawotchou.
Chanm lan mete sou yon baz solid. Chajman nòmal echantiyon an fèt atravè yon levye ki gen pwa, rapò ki pi souvan 1: 10. Sistèm pou reyalize presyon lateral sou echantiyon an nan chanm lan konsiste de yon boutèy ki gen mas likid B, ki mennen nan chanm lan pa mwayen yon tib, yon manomèt pou mezire presyon lè a ak yon boutèy ki gen lè konprese. Yo mete yon konparezon anlè piston an pou chaje echantiyon an pou mezire aranjman echantiyon an anba chaj.
Presyon lateral mas likid la nan chanm lan ka ajiste selon volonte lè l sèvi avèk presyon lè a nan boutèy B la, atravè tiyo V1 ak V2. Presyon sa a lakòz estrès orizontal nan echantiyon σ2 ak σ3, ki akòz seksyon sikilè echantiyon an egalize σ2 = σ3.
Mas likid la ka dlo distile oswa lwil oliv, ki pi pito pou pi bon sele, paske dlo ka pase nan vis yo. Anba enfliyans presyon lè a nan boutèy B, mas likid la ranpli chanm lan jiska valv V6, ki Lè sa a, fèmen. Chaj vètikal echantiyon an P, ki transfere prèske san friksyon nan echantiyon an atravè manch piston an, divize pa zòn nan koup transvèsal echantiyon an A bay estrès vètikal la σ1 = P/A
Fè tès konpresyon triyaxial
Pou echantiyon tès la, li trete nan yon aparèy separe, se konsa ke yon roulo ki gen yon dyamèt 36 mm, yon wotè 78 mm oswa 90 mm jwenn, sou ki wòch filtre yo mete soti nan tèt la ak anba epi yo mete yon manbràn kawotchou. Lè sa a, echantiyon an ansanm ak wòch filtre yo mete sou kanpe la nan chanm lan, pwent yo, manbràn kawotchou yo rale sou kanpe la ak piston an loading ak garanti ak bag kawotchou. Dapre pratik sèten laboratwa, tankou pwofesè Skempton nan Lond, drenaj echantiyon an nan chanm lan pandan tès la akselere pa pawa kote echantiyon an ak papye filtre, ki mete anvan manbràn kawotchou a rale sou. Lè echantiyon an prezante nan aparèy la epi silenn plèksiglas la fiks nan plak anwo ak pi ba yo, li posib pou fè tès yo, ki ka fèt nan plizyè fason, tankou sa ki annapre yo:
-
Tès san drenaj. Nan tès sa yo, drenaj echantiyon an pa pèmèt pandan aplikasyon tès lateral ak vètikal la, pandan y ap fèmen tiyo V4 ak V5.
-
Tès san drenaj ak konsolidasyon. Pandan aplikasyon presyon lateral, echantiyon an vide (valv V4 ak V5 yo louvri), pandan ke pandan aplikasyon presyon vètikal, drenaj pa pèmèt (V4 ak V5 yo fèmen).
3_) Echantiyon vide_. Echantiyon an vide pandan tout tan tès la (valv V4 ak V5 yo louvri), se konsa ke konsolidasyon konplè rive epi pa gen okenn dlo ensiste ki kreye nan porositë yo pandan aplikasyon an nan presyon vètikal σ1. Tès sa a pran yon bon bout tan, espesyalman ak tè ki pa pèmeyab, paske chaje vètikal σ1 dwe fèt nan yon gwo kantite ti etap epi yo dwe tann konsolidasyon nan chak etap. Anplis de sa, tès mansyone yo ka fèt ak echantiyon satire ak pasyèlman satire._
An konsiderasyon posiblite yo mansyone pi wo a, tès konpresyon triyaxial yo ka fèt nan diferan varyant ak ajiste selon kalite tè a anba kondisyon chaj.
Aparèy, pwosedi, inite, valè ak modèl yo dekri yo transfere soti nan yon sous istorik. Tèks la se pa yon etid jeoteknik, pwotokòl laboratwa, pwojè fondasyon, prèv estabilite pant oswa plan fouyman. Chwa echantiyon ak metòd tès, eta drenaj ak konsolidasyon, dlo anba tè, rejim chaj, enfliyans sismik ak sekirite fouyman dwe detèmine pou tè a espesifik ak bilding, dapre règleman aktyèl yo, ak laboratwa apwopriye a ak ekspè jeoteknik otorize.