Что такое предел прочности на одноосное сжатие

Предел прочности на одноосное сжатие

Смотреть что такое «Предел прочности на одноосное сжатие» в других словарях:

предел прочности грунта на одноосное сжатие — 3.2.15 предел прочности грунта на одноосное сжатие: Отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения (ГОСТ 26447 85). Источник: ОДМ 218.1.004 2011: Классификация стабилизаторов грунтов в … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ — [СОПРОТИВЛЕНИЕ ВРЕМЕННОЕ] условное нормальное напряжение, равное отношению максимальной нагрузки, предшествующей разрушению к начальной площади сечения (Болгарский язык; Български) граница на якост (Чешский язык; Čeština) mez pevnosti (Немецкий… … Строительный словарь

ГОСТ 30416-96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения — Терминология ГОСТ 30416 96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения оригинал документа: Абсолютное суффозионное сжатие уменьшение первоначальной высоты образца грунта в результате сжатия при постоянном вертикальном давлении и непрерывной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Ядерный взрыв — … Википедия

Шкала Протодьяконова — шкала коэффициента крепости горной породы. Разработана в нач. 20 в. Протодьяконовым М.М. Является одной из первых классификаций пород. Основывается на измерении трудоемкости их разрушения при добывании. Коэффициент крепости f по шкале проф. М.М.… … Википедия

Грунт — У этого термина существуют и другие значения, см. Грунт (значения). Грунт (нем. Grund основа, почва) любые горные породы, почвы, осадки, техногенные (антропогенные) образования, представляющие собой многокомпонентные, динамичные… … Википедия

Грунт (почва) — Грунт (нем. grund основа, почва) горные породы (включая почвы), техногенные образования, залегающие преимущественно в пределах зоны выветривания, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом… … Википедия

Механические свойства материалов — совокупность показателей, характеризующих сопротивление материала воз действующей на него нагрузке, его способность деформироваться при этом, а также особенности его поведения в процессе разрушения. В соответствии с этим М. с. м. измеряют … Большая советская энциклопедия

ОДМ 218.1.004-2011: Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве — Терминология ОДМ 218.1.004 2011: Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве: 3.1.1 автомобильная дорога: Инженерное сооружение, предназначенное для движения автомобилей, основными элементами являются: земляное полотно, дорожная … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Прочность грунтов на одноосное сжатие. Группы скальных грунтов.

Рассмотрим подробнее, какие типы скальных грунтов бывают по прочности.

Москва. 08 сентября, 2021

Метод проведения испытания изложен в ГОСТ 12248-2010. Для организации испытаний применяется образец грунта с ненарушенным сложением. В зависимости от типа грунта, требования к образцу варьируются.

Требования к образцам при проведении испытаний.

Для грунтов скальных и полускальных типов: (крупнообломочных, трещиноватых, песчаных):

• Форма – кубическая или цилиндрическая;
• Сечение – от 40 до 100 мм (для трещиноватого – от 60 мм);
• Соотношение диаметра к высоте – 2:1,8;
• Максимальный размер частиц – 1/10 диаметра или стороны;

Для глинистых грунтов:

• Форма – цилиндр;
• Диаметр – от 38 мм;
• Соотношение диаметра к высоте – 2,5:1,8;
• Максимальный размер включений и агрегатов – до 1/6 диаметра;

Оборудования и инструменты для проведения испытаний грунтов.

Образец ставят в центре опорной плиты пресса, пресс опускают на образец. Скорость увеличивают постепенно, по 0,1-0,5 МПа/с для скального и полускального типов грунтов, и на 0,5-0,2 МПа/с для глинистого.

Далее проводят замеры вертикальной деформацию с точностью до 0,01 мм для глинистого грунта и до 0,001 мм для прочих типов грунтов. За время проведения испытаний фиксируют от 10 промежуточных результатов.
Процесс сжатия происходит до того момента, пока грунт не начнет разрушаться. Глинистые грунты могут продолжительное время оставаться целыми. Посему их прочностные характеристики определяют в момент, когда деформации подвержен образец на 15% от первоначальной высоты.

После завершения опыта предел прочности вычисляют по формуле:

Прочность на одноосное сжатие разных типов грунтов

Прочность на одноосное сжатие имеет весомые отличия, в зависимости от типа, анализируемого грунта. На прочность влияют такие факторы как структура материала, а также иные факторы.

Как измерить прочность на одноосное сжатие скальных грунтов

Также прочность на одноосное сжатие зависит от типа, анализируемого грунта. На прочностные характеристики влияют также факторы, такие как структура материала, а также иные факторы.

Все типы скальных грунтов относятся к самым прочным породам. Их показатель прочности меняется, ориентируясь на несколько факторов, такие как:

Особенность структуры грунта
Максимальную прочность имеют связи в кристаллических решетках минералов горной породы, преобладающие в магматических и метаморфических грунтах. Также не уступают им цементационные, образованные глинистыми минералами, известняком, железистыми и кремнистыми соединениями. Они встречаются во всех типах скальных грунтов. Гораздо слабее смешанные и коагуляционные контакты между частицами, которые быстро растворяются в воде.

Дисперсность
Скальные грунты – это неоднородные материалы. Они состоят из зерен разного размера, прочно связанных между собой кристаллическими или цементационными связями. Чем больше выражена зернистость, тем лучше грунт переносит вертикальные нагрузки. Крупные кристаллы менее устойчивы к нагрузкам, чем мелкие.

Дефекты
Чем больше в грунте дефектов (в кристаллических решетках, внутри агрегатов и конгломератов, между разными частями массива), тем легче он поддается разрушению. Наибольшей прочностью обладают однородные скальные и метаморфические грунты с минимальным количеством дефектов – гранит, мрамор, кварцит.

Выветрелость, пористость и трещиноватость
Эти три параметра тесно связаны между собой. Чем больше степень выветривания грунта, тем больше в нем появляется трещин и пор разного размера. Это негативно сказывается на прочности материала при одноосном сжатии.
Наибольшей выветрелостью обладают грунты, которые располагаются близко к поверхности. Осадочные породы быстрее разрушаются под воздействием факторов внешней среды, чем магматические или метаморфические.

Влажность
Вода и растворенные в ней соли – это агрессивная химическая среда. Она проникает в мельчайшие поры и трещины, способствует ослаблению и разрыву связей между минералами. Влага действует на грунты как растворитель, порода под ее действием размягчается. Такое явление наиболее свойственно осадочным грунтам – загипсованным известнякам и доломитам. Это способствует снижению сопротивления грунта вертикальной нагрузке.

Прочность может временно повышаться при полном заполнении пор грунта жидкостью. Но после отжатия воды под действием пресса он снижается.

В таблице представлена прочность на одноосное сжатие некоторых скальных грунтов.

Большая разница между минимальным и максимальным показателем связана со степенью выветрелости и трещиноватости грунта. Они зависят от расположения массива. Чем ближе он к поверхности земли, тем более разрушающее действие оказывает на грунт внешняя среда. На показатель в каждом конкретном случае могут также повлиять минеральный состав и наличие слабых пород.

Как видно из таблицы, самой большой прочностью при одноосном сжатии обладают магматические грунты. Среди них выделяются гранит, диорит, базальт и габбро. Почти не уступают им кварциты из группы метаморфических грунтов. Высокой прочностью также обладает известняк с включениями кварца.

Скальные и полускальные грунты разделяются на типы по прочности на основе сопротивления одноосному сжатию (ГОСТ 25100-2020).

Информацию об этом вы найдете в таблице:

Как измерить прочность на одноосное сжатие дисперсных грунтов

Дисперсные грунты состоят из отдельных частиц разного размера. Они могут связываться между собой в конгломераты и агрегаты. Контакты между зернами цементационные, коагуляционные, физические (за счет силы трения).

Прочность дисперсных грунтов намного ниже, чем у скальных.

На показатель влияют такие факторы:

Он во многом определяет тип связей между частицами и дисперсность грунта. Глинистые минералы (монтмориллонит, каолинит) способны связывать воду, за счет чего возникают дополнительные коллоидные связи между отдельными частицами. Дисперсность монтмориллонитовых грунтов выше, чем у коалинитовых, поэтому и контактов между отдельными зернами больше. Такие глинистые грунты обладают большей прочностью на сжатие.
Показатель зависит и от содержания катионов в грунте. Она увеличивается при высоком содержании натрия, гидрата азота, марганца, снижается при появлении магния, кальция и калия. Самые низкие показатели у грунтов с высоким содержанием алюминия.

В естественном сложении дисперсный грунт обладает большей прочностью. При нарушении его природной структуры разрушается часть физических и коагуляционных контактов, что делает грунт более чувствительным к нагрузкам.

Прочность возрастает, если давление прикладывается перпендикулярно грунтовых слоев.

От количества влаги зависит консистенция грунта. Она бывает твердой, полутвердой, пластичной и текучей. Лучше всего сопротивляются вертикальному давлению твердые и полутвердые глинистые грунты. В них преобладают прочные цементационные связи. При увеличении влажности контакты ослабевают, на первое место выходят слабые коагуляционные связи. Поэтому грунт теряет прочность.

При одноосном сжатии плотность увеличивается, а вместе с ней растет и прочность. Но эта закономерность нелинейная. В определенный момент, при максимальной плотности, показатель прочности почти не меняется.

При вертикальных нагрузках крупные зерна разрушаются быстрее, чем мелкие. Поэтому неоднородные грунты с крупными включениями более слабые, чем мелкозернистые.

Среди дисперсных грунтов самой высокой прочностью обладают литифицированные (окаменевшие) сухие глины. Но при повышении влажности они довольно быстро теряют это качество.

Прочность на одноосное сжатие мерзлых грунтов

Основной фактор, который влияет на сопротивление сжатию мерзлых грунтов, – это включения льда. Они выступают цементирующим веществом и обеспечивают прочные контакты между отдельными частицами.

Самые высокие показатели наблюдаются при влажности 80-90%. Когда она возрастает, прочность на сжатие падает из-за морозного пучения. Показатель снижается, если температура приближается к нулю, так как это вызывает таяние леденистых включений.

Значение имеет и тот факт, в какой форме находится лед. Прочность высокая, когда в грунте есть много тонких прослоек льда (до 10-30 см в толщину). Мелкие кристаллы в порах негативно влияют на показатель. Снижается способность к сопротивлению вертикальному давлению при наличии в грунте массивных ледяных глыб (с толщиной, превышающей 30 см).

Прочность грунтов на сжатие важно определять перед началом любого строительства. Она позволит правильно рассчитать тип фундамента, этажность здания. Правильно вычислить показатель могут только специалисты. Поэтому экономить на профессиональных геодезических исследованиях не стоит.

Источник

Что такое предел прочности на одноосное сжатие

Методы определения предела прочности при одноосном сжатии

Rocks. Methods for determination of axial compression strength

Дата введения 1986-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством угольной промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по Управлению качеством продукции и стандартам от 19.06.84 N 1973

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ИЗДАНИЕ (январь 2001 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в ноябре 1985 г., декабре 1990 г. (ИУС 2-86, 4-91)

Настоящий стандарт распространяется на твердые (скальные и полускальные) горные породы и устанавливает методы определения предела их прочности при одноосном сжатии:

одноосное сжатие образцов правильной формы плоскими плитами (породы с пределом прочности при одноосном сжатии не менее 5 МПа);

разрушение образцов-плиток плоскими соосными пуансонами (породы с пределом прочности при одноосном сжатии от 10 до 150 МПа).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. МЕТОД ОДНООСНОГО СЖАТИЯ ОБРАЗЦОВ ПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ
ПЛОСКИМИ ПЛИТАМИ

Метод предназначен для определения характеристик горных пород применительно к расчетам и проектированию горных работ, оборудования, проведения исследовательских и сравнительных испытаний.

Сущность метода заключается в измерении максимального значения разрушающего давления, приложенного к плоским торцам правильного цилиндрического или призматического образца через плоские стальные плиты.

1.1. Метод отбора проб

размеры и объем проб должны обеспечивать изготовление образцов необходимой численности, размеров и ориентировки относительно направления слоистости, указанных в пп.1.3.4, 1.3.5, 1.3.9 и 1.3.10; допускается производить консервацию проб негигроскопических пород с заменой марли, битуминированной бумагой, полиэтиленовой пленкой или другими водонепроницаемыми материалами, не вступающими во взаимодействие с горной породой;

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.2. Оборудование, инструменты и материалы

1.2.1. Для проведения испытания применяют оборудование, инструменты и материалы по ГОСТ 21153.0 со следующими дополнениями:

машины испытательные или прессы, отвечающие требованиям ГОСТ 28840 и ГОСТ 9753, максимальное усилие которых не менее чем на 20-30% превышает предельную нагрузку на образец;

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Подготовка к испытанию

1.3.1. Для испытания изготовляют цилиндрические или призматические (с квадратным поперечным сечением) образцы.

1.3.2. Образцы изготовляют выбуриванием или выпиливанием на камнерезной машине из штуфов и кернов, их торцевые поверхности шлифуют на шлифовальном станке.

1.3.3. Образцы из негигроскопических пород изготовляют с применением промывочной жидкости.

Образцы из гигроскопических пород изготовляют без применения промывочной жидкости и до начала испытания хранят в эксикаторе.

1.3.4. Из слоистых или с направленной трещиноватостью горных пород изготовляют образцы, одинаково ориентированные относительно направления слоистости (трещиноватости).

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.3.5. Размеры образцов должны соответствовать указанным в табл.1.

Источник

Что такое предел прочности на одноосное сжатие

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 апреля 2011 г. N 46-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12248-2010 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2012 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2012 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости полускальных, дисперсных и мерзлых грунтов при их исследовании для строительства.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 9378-93 Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия

ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23161-78 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100 и ГОСТ 30416, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 эффективное напряжение: Напряжение, действующее в скелете грунта, определяемое как разность между полным напряжением в образце грунта и поровым давлением.

3.2 поровое давление: Давление в поровой жидкости грунта.

3.3 противодавление: Внешнее давление, повышающее поровое давление в образце грунта в процессе испытания.

3.4 девиатор напряжений: Разность между главными эффективными напряжениями .

3.5 реконсолидация: Восстановление природной плотности и двухфазного состояния образца грунта, разуплотненного в результате паро-газовыделения в процессе его отбора при сохранении природной влажности.

3.6 бытовое давление : Вертикальное эффективное напряжение в массиве грунта на данной глубине от веса вышележащих слоев грунта.

3.8 сопротивление недренированному сдвигу: Максимальное касательное напряжение при нагружении грунта в условиях отсутствия дренирования.

3.9 структурная прочность грунта на сжатие: Прочность, обусловленная наличием структурных связей и характеризуемая напряжением, до которого образец грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой практически не деформируется.

3.10 коэффициент фильтрационной и вторичной консолидации: Показатели, характеризующие скорость деформации грунта при постоянном напряжении за счет фильтрации воды ( ) и ползучести грунта ( ).

3.11 ползучесть: Процесс развития деформаций грунта (сдвиговых, объемных) во времени при действии постоянного напряжения.

3.12 стадия незатухающей ползучести: Процесс деформирования грунта с постоянной или увеличивающейся скоростью при постоянном напряжении.

3.13 оттаивающий грунт: Грунт, в котором при переходе от мерзлого состояния в талое разрушаются криогенные структурные связи.

3.14 граница оттаивания: Граница раздела оттаивающего и мерзлого грунта, движущаяся сверху вниз в процессе оттаивания.

3.15 приконтактный слой грунта: Тонкий (2-4 мм) слой оттаявшего грунта вблизи границы оттаивания, имеющий наибольшие влажность, разуплотнение, водопроницаемость и поровое давление.

4 Общие положения

4.1 Настоящий стандарт устанавливает следующие методы лабораторных испытаний грунтов для определения их характеристик прочности и деформируемости:

4.2 Общие требования к лабораторным испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, лабораторным помещениям, способы изготовления образцов для испытаний приведены в ГОСТ 30416. Дополнительные требования приводятся в отдельных методах испытаний.

4.3 Способы отбора монолитов и подготовки образцов для испытаний должны обеспечить практически полное сохранение их структуры и влажности в соответствии с ГОСТ 12071 и ГОСТ 30416.

4.4 Для испытываемых грунтов должны быть определены физические характеристики по ГОСТ 5180: влажность (суммарная влажность для мерзлых грунтов), плотность, плотность частиц, влажности на границах текучести и раскатывания, гранулометрический состав грунтов по ГОСТ 12536, а также вычислены плотность сухого грунта, коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения (степень заполнения объема пор льдом и незамерзшей водой), число пластичности и показатель текучести (для связных дисперсных грунтов).

Дополнительные необходимые характеристики грунтов приводятся в отдельных методах испытаний настоящего стандарта.

4.6 В процессе испытаний грунтов ведут журналы, формы приведены в приложении А, а при автоматизации процесса испытаний и обработки данных с помощью компьютерных программ результаты опыта выводятся на компьютер в форме паспорта (протокола) испытания.

4.7 Отчет об испытании должен включать в себя:

— идентификацию образца (номер буровой скважины, номер пробы, номер испытания, глубину отбора, номер инженерно-геологического элемента и т.п.);

— метод подготовки образца (ненарушенный или нарушенного сложения, предварительное водонасыщение);

— начальные размеры образца;

— физические характеристики грунта;

— использованный метод испытания;

— таблицу результатов испытания (нагрузки-деформации);

Источник

ГОСТ 12248.2-2020 Грунты. Определение характеристик прочности методом одноосного сжатия

Текст ГОСТ 12248.2-2020 Грунты. Определение характеристик прочности методом одноосного сжатия

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ГРУНТЫ

Определение характеристик прочности методом одноосного сжатия

Москва Стамдартинформ 2020

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова (НИИОСП им. Н.М. Гер-севанова) АО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 31 августа 2020 г. № 132-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименоааиие страны no МК (ИСО 3166) 004-97

Кое страны no МК (ИСО3166) 004-97

Совращенное наимеяоаание национального органа по стамдэртимции

ЗАО «Национальный орган по стандартизации

и метрологии» Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 октября 2020 г. № 822-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12248.2—2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2021 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 12248—2010. подраздел 5.2

Информация о введении е действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изме-нений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

© Стацдартинформ. оформление. 2020

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

6 Оборудование и приборы

7 Подготовка к испытанию

8 Проведение испытания

9 Обработка результатов

Приложение А (рекомендуемое) Журнал испытания фунта методом одноосного сжатия

Приложение Б (справочное) Принципиальная схема установки для испытания грунта

на одноосное сжатие

Приложение В (обязательное) Определение максимальной нагрузки при разрушении

Определение характеристик прочности методом одноосного сжатия

Soils. Determination of strength parameters by unconfined compression testing

Дата введения — 2021—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод одноосного сжатия дисперсных связных грунтов при их исследовании для строительства.

Настоящий стандарт распространяется на дисперсные связные грунты ненарушенной структуры, способные сохранять свою форму при вырезании.

Настоящий стандарт не распространяется на трещиноватые глины, илы. средне* и сильнозатор-фованные грунты, торф, а также на все виды мерзлых грунтов.

2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты;

ГОСТ 5180 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12071 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 25100 Грунты. Классификация

ГОСТ 30416 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации. метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайгах соответствующих национагъных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25100 и ГОСТ 30416.

4.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к методу лабораторного испытания дисперсных связных грунтов методом одноосного сжатия для определения сопротивления недренированному сдвигу с_и.

4.2 Общие требования к лабораторным испытаниям грунтов, оборудованию и приборам, лабораторным помещениям, способы изготовления образцов для испытаний приведены в ГОСТ 30416.

4.3 Способы отбора монолитов и подготовки образцов для испытаний должны обеспечить практически полное сохранение их структуры и влажности в соответствии с ГОСТ 12071 и ГОСТ 30416.

4.4 Для испытываемых образцов связных грунтов должны быть определены физические характеристики по ГОСТ 5180: влажность, плотность, плотность частиц, плотность сухого грунта, коэффициент пористости, коэффициент водонасыщения, влажность на границах текучести и раскатывания, число пластичности и показатель текучести.

4.5 В процессе испытаний грунтов ведут журналы, формы которых приведены в приложении А. а при автоматизации процесса испытаний и обработки данных с помощью компьютерных программ результаты опыта выводятся на компьютер в форме паспорта (протокола) испытания.

4.6 Отчет об испытании должен включать в себя:

— идентификацию образца (номер буровой скважины, номер пробы, номер испытания, глубина отбора и т. л.);

— метод подготовки образца (ненарушенного или нарушенного сложения, предварительное водо-насыщение);

— начальные размеры образца;

— физические характеристики грунта;

— использованный режим нагружения:

— таблицу результатов испытания (нагрузки — деформации):

— числовые значения полученных характеристик грунта.

При необходимости допускается приводить и другую дополнительную информацию.

5.1 Испытания грунтов методом одноосного сжатия проводят путем нагружения образца вертикальной нагрузкой с возможностью неограниченного бокового расширения вплоть до момента его разрушения.

5.2 Испытания грунта методом одноосного сжатия проводят для определения сопротивления не-дренированному сдвигу с_и.

5.3 Для испытаний используют образцы грунта ненарушенного сложения при природной влажности.

5.4 Образец грунта для испытаний должен иметь форму цилиндра диаметром не менее 38 мм и отношением высоты к диаметру, равным 1.8—2.5. Максимальный размер фракции грунта (включений, агрегатов) в образце не должен превышать 1/6 диаметра образца.

6 Оборудование и приборы

6.1 В состав установки для испытания грунта на одноосное сжатие должны входить:

— механизм для вертикального нагружения образца:

— устройство для измерения вертикальной нагрузки на образец;

— устройство для измерения высоты образца.

Принципиальная схема установки для испытания грунта на одноосное сжатие приведена в приложении Б.

6.2 Диаметр плит пресса для испытаний образцов дисперсных фунтов должен превышать диаметр образцов на 15 %.

6.3 Поверхность плиты, контактирующая с образцом, должна иметь гладкую отполированную поверхность или иметь специальное антифрикционное покрытие.

6.4 Устройство вертикального нагружения должно обеспечивать создание максимальных усилий, превышающих не менее чем на 20 % — 30 % предельную нагрузку на образец.

6.5 Верхняя плита должна быть оснащена сферическим шарниром для равномерной передачи нагрузки на верхний торец образца в процессе испытания.

6.6 Установка для одноосных испытаний должна обеспечивать соосность верхней плиты, образца и нижнеи плиты в процессе всего испытания.

6.7 Устройство вертикального нагружения должно обеспечивать ступенчатый режим нагружения статическими нагрузками (статический режим) или режим заданной скорости перемещений (кинематический режим).

6.8 Погрешности измерений (усилий, давлений, перемещений) для всех измерительных устройств принимаются в соответствии с требованиями ГОСТ 30416.

6.9 Воздействия на образец (усилия, давления, перемещения) должны создаваться с точностью не менее 5 % от требуемой величины воздействия.

6.10 Измерительные устройства (приборы) должны обеспечивать измерения с дискретностью (ценой деления для механических, разрешающей способностью для электронных) не менее:

• при измерении вертикальной нагрузки на образец — 2 % от максимальной нагрузки при испытании;

• измерении вертикальной деформации — не более 0.02 % от начальной высоты образца;

• измерении поперечной деформации — не более 0,03 % от начального диаметра образца.

7 Подготовка к испытанию

7.1 Образец грунта изготавливают в соответствии с ГОСТ 30416 и с учетом требований 4.3 и 4.4.

7.2 Образец грунта, изготовленный методом режущего кольца (цилиндра), извлекают из цилиндра с помощью выталкивателя в направлении его вырезания.

7.3 Образец фунта помещают строго в центре опорной ллиты пресса, используя для этого специальную оснастку, и приводят в контакт с верхней плитой.

7.4 Устанавливают устройства для измерения вертикальной деформации и вертикальной нагрузки (если это требуется конструкцией установки) и записывают их начальные показания.

8 Проведение испытания

8.1 Нагружение образцов дисперсных грунтов при испытании на одноосное сжатие производят в режиме ступенчатого нагружения статическими нагрузками (статический режим) и в режиме заданной скорости деформирования (кинематический режим).

Примечание — Допускается проведение испытаний дисперсных связных грунтов методом одноосного сжатия в режиме задаваемых перемещений (режим релаксации напряжений).

8.2 При испытаниях в режиме ступенчатого нагружения нагрузку прикладывают ступенями с интервалами от 15 с до 1 мин. Большие интервалы выбирают для глинистых грунтов полутвердой и твердой консистенции. Размер ступеней нагружения принимается в зависимости от ожидаемого максимального значения полного напряжения при разрушении образца о,и составляет 0.1 о_л

8.3 При испытаниях связных грунтов в кинематическом режиме нагружения скорость вертикальной деформации образца выбирают в зависимости от консистенции грунта в диапазоне 0.5 % — 2 % в минуту. Причем высокие скорости выбираются для грунтов с высокими числами пластичности и наоборот.

8.4 Показания устройства для измерения изменений высоты образца записывают не реже чем через 1 % деформации в кинематическом режиме или в конце каждой ступени нагрузки при статическом режиме нагружения.

8.5 Испытание проводят до разрушения образца, т. е. до достижения максимального значения вертикальной нагрузки. В случае отсутствия видимых признаков разрушения испытание прекращают при вертикальной деформации образца t = 15 %.

8.6 По результатам испытаний фиксируют величину максимальной нагрузки при разрушении F_m в соответствии с приложением 8.

8.7 Результаты измерений заносят в журнал (см. приложение А).

9 Обработка результатов

9.1 Сопротивление недренированмому сдвигу с_и. МПа (кПа), вычисляют по формуле

где — значение полного напряжения при разрушении образца. МПа.

9.2 Значение полного напряжения при разрушении образца a_f вычисляют с точностью 0.1 МПа по формуле

где F_m — максимальная нагрузка, при которой происходит разрушение. кН;

9.3 Текущая площадь поперечного сечения образца А, определяется следующим образом.

Если относительная вертикальная деформация образца в момент разрушения е 2 %. то для любого момента испытания текущую площадь поперечного сечения образца А. вычисляют по формуле

где А — начальная площадь поперечного сечения образца, см 2 :

ь-,. — текущее значение вертикальной деформации образца, д. е.

9.4 Результаты произведенных расчетов заносят в журнал (см. приложение А).

Приложение А (рекомендуемое)

Журнал испытания грунта методом одноосного сжатия

Форма первой страницы журнала

Начальная высота образца, мм______________________________________________________________________

Начальный диаметр, мм

Начальная площадь поперечного сечения А, см 2 _______________________________________________________

Физические характеристики грунта

Кооффмци^т пористости Оф

tT ф 1 е Ф с 8 = а с ф X

Сопротивление недренироеамому сдвигу с*,. МПа

Приложение Б (справочное)

Принципиальная схема установки для испытания грунта на одноосное сжатие

1 — механизм для вертикального нагружения образца. 2 — устройство для измерения вертикальной нагрузки на образец: 3 — устройство для измерения вертикальной деформации образца

Приложение В (обязательное)

Определение максимальной нагрузки при разрушении

График зависимости деформации от приложенной нагрузки при выраженном разрушении г = f(F)

F_m — максимальная нагрузка при разрушении, г — относительная деформация; F — нагрузка Рисунок В.1

График зависимости деформации от приложенной нагрузки при отсутствии видимых признаков разрушения

F_m максимальная нагрузка при разрушении; с — относительная деформация. F — нагрузка; г₁₅ — деформация, соответствующая 16 % от вертикальной деформации образца

Ключевые слова: лабораторные испытания, одноосное сжатие, сопротивление недренированному сдвигу

Редактор Е.В. Зубарева Технические редакторы В.Н. Прусакова. И.Е. Черепкова Корректор Е.Р. Ароян Компьютерная верстка Ю.В. Поповой

Подготовлено на основе электронном версии, предоставленной разработчиком стандарта

ИД «Юриспруденция», 115419, Моема, ул. Орджоникидзе. 11. www.juristzdal.ru y-book@mailnj

Источник