侧限压缩仪
1. 应变控制式无侧限压缩仪怎么操作
1、试验目的和适用范围
(1)、无侧限抗压强度是试件在无侧向压力的条件下,抵抗轴向压力的极限强度。
(2)、本试验适用于测定饱和软黏土的无侧限抗压强度及灵敏度。
2、试验原理
无侧限抗压强度试验是三轴试验的一个特例,即将土样置于不受侧向限制的条件下进行的压力试验,此时土样所受的小主应力为0, 而大主应力 的极限值即为无侧限抗压强度。
3、仪器设备
(1)应变控制式无侧限压缩仪:由测力计、加压框架、升降设备组成。
(2)轴向位移计:量程 10mm ,分度值 0.01mm 的百分表。
(3)天平:称量 500g ,分度值 0.1g 。
4、操作步骤
(1)原状土试样制备按三轴压缩试验步骤进行。试样直径为39.1mm ,高度为80mm 。
(2)将试样两端抹一薄层凡士林,在气候干燥时,试样周围亦需抹一薄层凡士林,防止水分蒸发。
(3)将样放在底座上,转动手轮,使底座缓慢上升,试样与加压板刚好接触,将测力计读数调整为零。根据试样的软硬程度选用不同量程的测力计。
(4)轴向应变速度宜为每分钟应变 1 %~ 3 %。转动手柄,使升降设备上升进行试验,轴向应变小于 3 %时,每隔 0.5 %应变 ( 或 0.4mm) 读数一次轴向应变等于、大于 3 %时,每隔 1 %应变 ( 或 0.8mm) 读数一次。试验宜在 8 ~ 10min 内完成。
(5)当测力计读数出现峰值时,继续进行 3 %~ 5 %的应变后停止试验;当读数无峰值时,试验应进行到应变达 20 %为止。
(6)试验结束,取下试样,描述试样破坏后的形状。
(7)当需要测定灵敏度时,应立即将破坏后的试样除去涂有凡士林的表面。加少许余土,包于塑料薄膜内用手搓捏,破坏其结构,重塑成圆柱形,放入重塑筒内,用金属垫板,将试样挤成与原状试样尺寸、密度相等的试样,并按本条 1 ~ 5 款的步骤进行试验。
2. 评价土的压缩性大小的指标有哪些如何确定
(1)压缩试验
土的压缩性一般可通过室内压缩试验来确定,试验的过程大致先用金属环刀切取原状土样,然后将土样连同环刀一起放入压缩仪内,再分级加载。在每级荷载作用下,压至变形稳定,测出土样稳定变形量后,再加下一级压力。一般土样加四级荷载,即50、100、200、400kPa,根据每级荷载下的稳定变形量,可以计算出相应荷载作用下的孔隙比。由于在整个压缩过程中土样不能侧向膨胀,这种方法又称为侧限压缩试验。
(2)压缩系数。和压缩指数cc
根据某级荷载下的稳定变形量△si,按式(3.4)即可求出该级荷载下的孔隙比ei,然后以横坐标表示压力p,纵坐标表示孔隙比e,可绘出e-p关系曲线,此曲线即为压缩曲线)。
3. 如何利用无侧限抗压试验获得压缩模量
无侧限抗压强度试验如同在三轴仪中进行σ3=0的不排水剪切试验一样,试验时,将圆柱形试样放在无侧限压力仪中,在不加任何侧向压力的情况下施加垂直压力,直到使试件剪切破坏为止,剪切破坏时试样所能承受的最大轴向压力称为无侧限抗压强度。
根据试验结果,只能作一个极限应力圆( σ1=q、σ3=0),因此对于一般粘性土就难以作出破坏包线。而对于饱和粘性土,可以利用构造比较简单的无侧限压力仪代替三轴仪,取j =0,则由无侧限抗压强度试验所得的极限应力圆的水平切线就是破坏包线,抗剪强度τf可用下式得到:
式中 Cu--土的不排水抗剪强度,kPa;
Qu--土的无侧限抗压强度,kPa。
无侧限抗压强度还可以用来测定土的灵敏度。其方法是将同一种土的原状和重塑试件分别进行无侧限抗压强度试验,灵敏度St为原状土与重塑土无侧限抗压强度的比值。
4. 无侧限抗压强度试验是怎样的
无侧限抗压强度试验是测定饱和黏性土的不排水抗剪强度、测定土的灵敏度的试验。所用的仪器是无侧限抗压试验仪。试验特点是仪器构造简单,操作方便,可代替三轴压缩试验测定饱和黏性土的不排水强度。
土样在不加任何侧向压力的情况下施加垂直压力,即通过施加垂直轴向压力,直至土样产生剪切破坏,根据试验结果,只能作一个极限应力圆,因此,对于一般黏性土就难以作出破坏包线。而对于饱和黏性土,根据三轴不固结不排水试验的结果,其破坏包线近于一条水平线即φu=0。这样,如仅为了测定饱和黏性土的不排水抗剪强度,就可以利用构造比较简单的无侧限压力仪代替三轴压缩仪。此时,取φu=0,则由无侧限抗压强度试验所得的极限应力圆的水平切线就是破坏包线。