Початкові ступені навантаження

Коефіцієнт пористості, е	е ≥ 0,75	0,75 > е > 0,6	е ≤ 0,6
Перші ступені тиску, Р, МПа	0,0125	0,025	0,05

Ступені тиску під час випробування пісків повинні бути рівними 0,0125; 0,025; 0,05; 0,1 МПа і далі з інтервалом 0,1 МПа до необхідного значення тиску.

При випробуванні глинистих ґрунтів, в тому числі органо-мінеральних, для визначення їхньої структурної міцності на стиск (Р_str) першу і наступну ступені тиску приймають рівними 0,0025 МПа до початку стиску зразка ґрунту. За початок стиску слід вважати відносну вертикальну деформацію зразка ґрунту ε > 0,005.

При подальшому навантажуванні за черговий ступінь тиску приймають найближче більше значення тиску (0,0125; 0,025; 0,05; 0,1 МПа і далі з інтервалом 0,1 МПа до кінцевого).

7. Після докладання кожного ступеня тиску покази індикаторів слід фіксувати через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 60 хвилин і далі через кожну годину до досягнення умовної стабілізації деформації зразка.

Під час навчальних занять за браком часу дозволяється прийняти скорочені терміни умовної стабілізації до 3-5 хв, а ступені тиску на ґрунт Р прийняти 0,05; 0,10; 0,20 і 0,40 МПа. Для цього на підтримувач важіля 3 встановлюються гирі загальною массою

, кг, (4)

де р – тиск в МПа;

А – площа зразка (60 см²);

m – маса тягової рами приладу (2,3 кг);

п – кратність збільшення навантаження важелем (n = 10);

10 – перевідний коефіцієнт.

Наприклад, щоб отримати тиск на ґрунт Р = 0,05МПа на підтримувач треба покласти гирю масою

/////////// кг. / (5)

8. Довівши тиск до максимального (в нашому випадку до 0,4 МПа), починають зменшувати його, розвантажуючи зразок тими ж ступенями, якими відбувалось завантаження.

При розвантажуванні останній ступінь повинен відповідати тиску, який створюється тільки вагою штампа і змонтованого на ньому вимірювального обладнання.

9. Значення тиску Р і відповідні покази індикаторів, зафіксовані після настання умовної стабілізації, записують в таблицю 9. Туди ж записують з тарувальної таблиці величину деформації приладу δ, що відповідає даному тиску.

10. За результатами випробувань ґрунту в компресійному приладі на основі записів в графах 1-6 таблиці 9 визначають:

а) величину абсолютної деформації зразка ґрунту для кожного ступеня навантаження ∆h_і = ∆ħ – δ_і;

б) коефіцієнт пористості ґрунту для кожного ступеня навантаження за формулою

, (6)

де е₀ – коефіцієнт пористості зразка ґрунту до початку випробувань (табл. 7);

h – початкова висота зразка ґрунту (h = 25 мм);

∆h_і – деформація зразка ґрунту для кожного ступеня навантаження.

Т а б л и ц я 9

Приклад таблиці для записів результатів компресійних випробувань ґрунту

Дата	Тиск. Р, МПа	Показання індикатора		Серед се значена показників індикатора, ∆ħ, мм	Деформація приладу, δ	Деформація зразка, ∆h = ∆ħ - δ, мм	Відносна деформація, ε = ∆ħ/h	∆ei= ε(1+e0)	ei= e0-∆ei
		лівого, мм	правого, мм
	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,737
	0,05	0,67	0,67	0,67	0,03	0,64	0,026	0,044	0,692
	0,10	1,14	1,18	1,16	0,05	1,11	0,044	0,077	0,660
	0,20	2,00	2,10	2,05	0,11	1,94	0,078	0,135	0.602
	0,40	2,70	2,80	2,75	0,18	2,57	0,103	0,179	0,558
	0,20	2,70	2,78	2,74	0,16	2,58	0,103	0,179	0,558
	0,10	2,63	2,65	2,64	0,12	2,52	0,101	0,175	0,562
	0,05	2,57	2,59	2,58	0,10	2,48	0,099	0,172	0,565
	0,00	2,48	2,50	2,49	0,06	2,43	0,097	0,169	0,568

11. За отриманими даними будують компресійну та декомпресійну криві (рис. 2), що характеризують залежність коефіцієнта пористості ґрунту від тиску е = f(Р).

1 2. Вираховують з точністю до 0,001 МПа коефіцієнт стисливості ґрунту m₀, який дорівнює відношенню приросту коефіцієнта пористості ґрунту до приросту тиску

Рис. 2. Компресійна (1)

і декомпресійна (2) криві

, МПа, (7)

де р і р_к – відповідно, початковий і кінцевий тиски на ґрунт (задається викладачем);

е_п і е_к – відповідно, початковий і кінцевий коефіцієнти пористості ґрунту, що відповідають тискам р_п і р_к і визиачаються з побудованої компресійної кривої.

За величиною коефіцієнта стисливості ґрунти умовно поділяють на:

а) малостисливі, якщо m₀ ≤ 0,05 МПа;

б) середньостисливі, якщо 0,05 < m₀ ≤ 0,5 МПа; в) дуже стисливі, якщо m₀ > 0,5 МПа.

13. Обчислюють компресійний модуль деформації з точністю 0,1 МПа за формулою

, МПа, (8)

де е₀, – коефіцієнт пористості ґрунту до початку випробувань;

m₀ – коефіцієнт стисливості ґрунту;

β – коефіцієнт, який враховує відсутність поперечного розширення ґрунту в компресійному приладі і який обчислюють за формулою

, (9)

де ν – коефіцієнт поперечної деформації, який визначають в приладі трьохосьового стиску.

У разі відсутності експериментальних даних допускається приймати такі значення ν:

для піску і супіску 0,3 - 0,35;

для суглинку 0,35 - 0,37; для глини: якщо І_L<0 0,2 - 0,3,

0≤ І_L ≤ 0,25 0,3 - 0,38,

0,25 < І_L ≤ 1,0 0,38 - 0,45.

При цьому менші значення ν приймають при більшій щільності ґрунту.