OZNACZENIE SPÓJNOŚCI I KĄTA TARCIA WEWNĘTRZNEGO W APARACIE BEZPOŚREDNIEGO ŚCINANIA

(Nr 10)

Parametry spójności oraz kąt tarcia wewnętrznego związane są wytrzymałością gruntów na ścinanie

• Wytrzymałość gruntów na ścinanie - nazywamy opór jakie stawia grunt naprężeniom stycznym w rozpatrywanym punkcie ośrodka. Po pokonaniu oporu ścinania następuje poślizg pewnej części gruntu w stosunku do pozostałej.

• Spójność jest to część wytrzymałości na ścinanie lub naprężenia dewaitorowego, niezależna od naprężenia normalnego w płaszczyźnie ścinania

• Tarcie wewnętrzne to część wytrzymałości na ścinanie proporcjonalna do naprężenia normalnego w płaszczyźnie ścinania.

Najprostsze równanie przedstawiające zależność wytrzymałości na ścinanie, spójności i kąta tarcia wewnętrznego, wzór Columba, ma postać:

τ_f = c + σ_n tgΦ

gdzie:

τ_f - wytrzymałość na ścinanie

c - spojność

σ_n - naprężenie normalne do płaszczyzny ścinania w momencie ścięcia

Φ - kąt tarcia wewnętrznego

Dla gruntów sypkich, gdy c = 0, powyższy wzór przybiera postać:

τ_f = σ_n tgΦ

W badaniach laboratoryjnych oznaczanie spójności oraz kąta tarcia wewnętrznego przeprowadza się między innymi w aparacie bezpośredniego ścinania zwanym także aparatem skrzynkowym. W aparacie tym prędkości wzajemnego przemieszczanie się obu skrzynek są wyznaczone przez normy i wynoszą:

V_p = 0,05 ± 0,015 mm/min dla próbek o boku 60 mm

V_p = 0,10 ± 0,03 mm/min dla próbek o boku 100 mm

Dla próbek mało spoistych prędkość przesuwu wynosi 1,0-1,2 mm/min.

• Główne elementy aparatu:

• dwudzielna skrzynka metalowa (w niej umieszczamy próbkę gruntu),

• urządzenie do przykładania obciążenia normalnego (ramy z wieszakiem na obciążniki),

• przyrząd do pomiaru siły ścinającej (dynamometr),

• przyrząd do pomiaru wzajemnego przemieszczania dolnej i górnej ramki skrzynki i pomiaru odkształceń pionowych,

• urządzenie wywołujące przemieszczenie ramek skrzynki (silnik elektryczny ze sprzęgłem kołowym)

1

---