42
LUCRAREA NR.1 Determinarea granulozitatii Generalitati Granulozitatea, adica textura reprezinta repartitia procentuala, dupa marimea lor, a granulelor componente ale fazei solide ale pamanturilor. Grupele de fragmente solide avand dimensiunile cuprinse intr-un interval determinat se numesc fractiuni granulometrice. Determinarea granulozitatii si respectiv a fractiunilor granulare, se face in functe de marimea granulelor prin: -metoda cernerii prin ciururi, pentru pamanturile cu granulele mai mari de 2 mm; -metoda cernerii pe site, pentru pamanturile cu granule intre 2 si 0,08-0,05 mm; -metoda sedimentarii cu areometrul sau metoda sedimentarii cu pipeta pentru pamanturi cu granule mai mici de 0,08-0,05 mm; -metoda combinata (cernere si sedimentare), pentru pamanturi polidisperse cu plaje intinse ale granulatiei. 1.Analiza granulometrica prin metoda cernerii Mod de lucru:Proba de pamant uscata si cantarita in prealabil se toarna pe setul de site si ciururi montate in ordinea marimii ochiurilor, incepand cu cutia, apoi sita cu ochiuri de dimensiuni minime si terminand cu ciurul cu dimensiuni maxime si capacul. 1

Geotehnica Lab

Embed Size (px)

DESCRIPTION

hjggggg

Citation preview

Page 1: Geotehnica Lab

LUCRAREA NR.1

Determinarea granulozitatii

Generalitati Granulozitatea, adica textura reprezinta repartitia procentuala, dupa marimea lor, a granulelor componente ale fazei solide ale pamanturilor. Grupele de fragmente solide avand dimensiunile cuprinse intr-un interval determinat se numesc fractiuni granulometrice. Determinarea granulozitatii si respectiv a fractiunilor granulare, se face in functe de marimea granulelor prin:-metoda cernerii prin ciururi, pentru pamanturile cu granulele mai mari de 2 mm;-metoda cernerii pe site, pentru pamanturile cu granule intre 2 si 0,08-0,05 mm;-metoda sedimentarii cu areometrul sau metoda sedimentarii cu pipeta pentru pamanturi cu granule mai mici de 0,08-0,05 mm;-metoda combinata (cernere si sedimentare), pentru pamanturi polidisperse cu plaje intinse ale granulatiei. 1.Analiza granulometrica prin metoda cernerii Mod de lucru:Proba de pamant uscata si cantarita in prealabil se toarna pe setul de site si ciururi montate in ordinea marimii ochiurilor, incepand cu cutia, apoi sita cu ochiuri de dimensiuni minime si terminand cu ciurul cu dimensiuni maxime si capacul. Cernerea se face pana la o buna separare a fractiunilor granulare manual, timp de aproximativ 10 min sau cu ajutorul masinii de cernut timp de aproximativ 10 min.Cernerea se considera terminata daca, scuturand fiecare sita sau ciur deasupra unei hartii, ceea ce mai trece prin sita sau ciur, timp de un minut, nu reprezinta mai mult de 1% din fractiunea de material cernuta. Ceea ce eventual trece prin site sau ciururi,se adauga la sita sau ciurul urmator. Dupa terminarea cernerii, fractiunile granulare, ramase pe fiecare sita, ciur sau in cutii sunt trecuta in capsulele in prealabil tarate si prin cantarire se determina masa fiecaruia. Daca suma maselor fractiunilor granulare (inclusiv restul din cutie) difera cu mai mult de 1 % fata de masa totala initiala a probei analizate, determinarea se repeta.

1

Page 2: Geotehnica Lab

In cazul in care materialul din cutii depaseste 10% din masa totala initiala a probei analizate, determinarea se completeaza facandu-se si analiza granulometrica prin metoda sedimentarii. Daca proba a fost spalata initial, ca urmare a prezentei vizibile a unui liant si daca masa acestui liant depaseste 10% din masa totala a pamantului analizat, se procedeaza la efectuarea analizei granulometrice prin metoda sedimentarii liantului. In acest din urma caz restul ramas in cutii dupa efectuarea cernerii nu trebuie sa reprezinta mai mult de 1% din masa probei. Rezultatul analizei granulometrice prin cernere se inscrie in formularul atasat, efectuandu-se calcule cerute la rubricile respective. Dupa efectuarea calculelor distributia procentuala pe fractiuni a granulelor se reprezinta grafic pe o diagrama semilogaritmica, printr-o curba de granulozitate sau printr-o histograma, sau dupa cerinte prin ambele reprezentari. 2.Analiza granulometrica prin metoda sedimentarii Determinarea granulozitarii prin metoda sedimentarii se bazeaza pe aplicarea legii lui G.G.Stokes V= s- /18 x dξ 2 unde: V-viteza de sedimentare in [cm/s]

s, -densitatea particulei si respectiv a lichidului [g/cm3]-vascozitatea lichidului [poise]ξ

d-diametrul particulei [cm] Metoda consta in realizarea unei suspensii apuase diluate de pamant initial omogena; datorita sedimentarii in timp, se produce o variatie a densitatii, ce este proportionala cu variatia vitezelor de sedimentare a granulelor si care la randul lor, sunt functie de diametrele si denistatea acestora. Adancimea (Hr) la care se scufunda centrul de plutire al areometrului utilizat este proportionala cu densitatea granulelor din suspensii ce nu s-au sedimentat inca si a caror masa procentuala depinde de densitatea suspensiei la timpul respectiv de densitatea granulelor si de masa pamantului luat in determinare. Periodic se determina la anumite intervale de timp, denistatea unei supsensii diluate de pamant in apa. Efectuarea determinarii Proba pregatita, se toarna pe sita de 0,08-0,05 asezata deasupra capsulei de portelan 250 mm si folosind o cantitate de apa, prin pensularea probei, se retine pe sita numai fractiunea mai mare ca diametrul ochiului sitei;cantitatea de suspensie din capsula trebuie sa fie mai mica de 1000 cm3.

2

Page 3: Geotehnica Lab

Pamantul ramas pe sita se antreneaza cu apa intr-o capsula, se usuca in etuva la temperatura de 105±2 C se cantareste i se analizeaza prin metoda ⁰cernerii daca masa acestor fractiuni granulare depaseste 10% din sursa initiala a probei. Suspensia din capsula de portelan de 250 mm este trecuta intr-un cilindru cotat de 1000 cm3 si dupa adaugarea a 5 cm3 solutie diluata de silicat de sodiu ca stabilizator al sistemului dispers, se aduce la semn prin adaos de apa potabila. Daca suspensia trecuta in cilindru cotat depaseste 1000 cm3, se aduce la semn prin evaporare sau centrifugare. Astfel preparata, dupa ce suspensia a preluat temperatura camerei, cilindru cu suspensia pregatita se introduce imediat in lucru. Cantitatea minima de pamant aflat in suspensie astfel preparata va fi de aproximativ 25 g/l. Se introduce in cilindrul cotat agitatorul manual si prin miscare alternata a acestuia pe verticala timp de 1 min se omogenizeaza suspensia pregatita. Ultimele miscari de agitare trebuie sa fie astfel conduse incat la extragerea agitatorului manual suspensia sa ramana in stare omogena si lipsita de curenti turbionari, dupa care se aseaza cilindrul pe locul de lucru. Pentru mentinerea temperaturii suspensiei, care nu trebuie sa varieze cu mai mult de ±5 C, se protejeaza masa de lucru si cilindrul cotat prin acoperiri ⁰cu pasla, polistiren expandat sau carton celular. Odata cu scoaterea agitatorului manual din cilindru se incepe cronometrarea sedimentarii. Citirile pe areometru se fac la partea superioara a meniscului format, la urmatoarele intervale de timp de la inceperea determinarii: 1;5;30;120 min si minimum 14 ore, prin introducerea, citirea si extragerea areometrului. Dupa necesitatea se pot folosi si alte intervale de timp.Introducerea sau extragerea areometrului din suspensie se face lin, in aproximativ 20 sec pentru a nu deranja procesul fizic de sedimentare. In momentrul citirii areometrul trebuie sa fie in repaus si sa nu atinga peretii cilindrului cotat.Dupa fiecare citire areometrul se introduce intr-un cilindru cotat, cu apa distilata, pentru a se curatii astfel de pamantul depus.Imediat dupa scoaterea areometrului din cilindru se ia temperatura cu termometrul. In cazul in care fenomenul de floculare reapare, este necesara decalcifierea si desalinizarea probei dupa metodologia indicata la metoda pipetei.

3

Page 4: Geotehnica Lab

Densitatile efective citite pe areometrul se inscriu sub forma de denitati reduse R, conform relatiei: R=( -1) x 103

Valorilor le se adauga apoi 2 corectii, o corectie de menisc si o corectie de temperatura (Ct) ce rezulta din monograma in functie de temperatura suspensiei. Pentru determinarea diametrului corespunzator unei citiri (R’+Ct) cu areometrul la un anumit timp se foloseste monograma A.Casagrande. Continutul procentual de granule (mp) avand dimensiunile mai mici decat diametrul granulei, raportat la masa initiala a probei (md) se calculeaza cu formula: mp= s/ s-1 x 100/md x(R’+Ct) [%] unde:

md- masa initiala a probei uscate (g); s- densitatea scheletului (g/cm3) ;R’-citirea pe areometru corectata;Ct-corectia de temperatura. Dupa calculul distributiei procentuale se traseaza curba de granulozitate.

4

Page 5: Geotehnica Lab

LUCRAREA NR. 2

Apa in pamant si interactiunea ei cu scheletul mineral

Determinarea umiditatii Procedeul consta prin cantarire, inainte si dupa trecerea prin etuva electrica termostat, in care o cantitate cunoscuta de pamant este mentinuta la o temperatura de 105±2 C pana la masa constanta.⁰ Probele de pamant, numerotate si pregatite in acest scop, se usuca; se tareaza si fiole de sticla, sticle de ceas cu clema, capsule subtiri din metal cromat; cunoscand tara acestor recipiente (C) se trece intr-un tabel de uz curent si se verifica periodic. Determinarea umiditatii se poate face pe o singura proba sau pe 3 probe, obtinute din aceeasi masa totala ce depinde de natura materialului si de precizia balantei folosite.Standardele nostre indica urmatoarele valori aproximative pentru pamanturi coezive: 75g; nisip fin:100g;nisip mare, mijlociu:200g;pietris cu nisip:500g;pietris:1kg;bolovanis:2-6kg. Precizia balantei folosite se considera functie de cantitatea de material necesara pentru o determinare de 0,01 grame pentru probe cu masa de 20-100g; 0,1 g pentru probe cu masa 100-500g si 1g pentru probe cu masa mai mare de 500g. Aparatura necesara consta din recipiente cu capac, fiole de sticla, sticle de ceas cu clema, capsule subtiri din alama cromata, numerotate, uscate la 105±2 C si tarate dupa racire.Balanta corespunzatoare preciziei impuse, etuva⁰ electrica termostat putand asigura o temperatura constanta si uniforma de 105±2 C, cu dispozitiv de aerisire libera.Exicator cu placa, avand ca substante ⁰higroscopice, clorura de calciu tehnica anhidra sau silicagel microporos granulat 4-7 mm, anhidru recomandabil in cazul argilelor grase. Recipientul cu proba de pamant umed,se inchide imediat dupa recoltare si se determina masa acesteia (A) apoi recipientul se deschide si se pune la uscare in etuva, la temperatura de 105±2 C.In timpul perioadei de uscare, ⁰dispozitivul de aerisire al etuvei se mentine deschis, pentru indepartarea umiditatii din pamant, cu ajutorul aerului, ce are rolul de a aduce caldura necesara vaporizarii umiditatii din pamant si de a transporta aceasta

5

Page 6: Geotehnica Lab

umiditate.Probele mai mari de 25 g se vor faramita inainte a fi introduse la uscare in etuva. Materialul trebuie uscat pana la obtinerea unei greutati constante.Durata minima de uscare pentru cantitatile mentionate in standardele noastre este de 6 ore pentru nisipuri, 10 ore pentru pamanturi nisipoase, 16 ore pentru pamanturi argiloase, 24 ore pentru argile grase si pentru pamanturi cuprinzand impregnatii de gips uscate la 80 C.⁰ In timpul uscarii nu se introduc alte epruvete umede, pentru a nu se mari imiditatea celor aflate in perioada de uscare. Dupa incheierea procesului de uscare, recipientele deschise, cu probele de pamant se introduc in exicator, pentru a se raci timp de o ora.Dupa racire se inchide recipientul pentru ca proba sa nu absoarba umiditatea din atmosfera si se determina masa (B) a recipientului in epruveta uscata. Daca la doua cantariri consecutive, masa se modifica, recipientele cu epruveta se introduc in etuva la 105±2 C timp de 2 h in aceleasi conditii ⁰descrise mai inainte dupa care li se determina masa uscata. Exprimarea rezultatelor, privind umiditatea se calculeaza cunoscand valorile A,B,C rezultate din cantarire cu relatia: W%=A-B/B-C x 100 in care:

A-este masa materialului umed plus tara recipientului (g)B-masa materialului uscat plus tara recipientului (g)C-tara recipientului (g) Daca determinarea s-a facut pe 3 probe, umiditatea este media aritmetica a celor trei valori partiale obtinute, tinand cont ca valorile extreme sa nu difere cu mai mult de ±2% fata de valoarea medie;in caz contrar lucrarea de determinare a umiditatii se reface.

Determinarea densitatii pamanturilor

Densitatea pamanturilor notata cu se exprima prin raportul intre masa m a pamantului in stare umeda si volumul V al acestuia. Determinarea densitatii pamaturilor se face in functie de natura, umiditatea si consistenta acestuia, folosind urmatoarele metode:-metoda prin stantare;-metoda prin imersare in mercur;-metoda prin cantarire hidrostatica dupa parafinare.

6

Page 7: Geotehnica Lab

Metoda cu stante Dupa umplerea cu pamant snanta este desprinsa cu grija de proba cu ajutorul cutitului sau mistriei, se scoate gulerul si cutitul se aseaza pe o placa de sticla si se niveleaza cele doua fete de baza cu ajutorul cutitului pana ce se obtine o cat mai buna planeitate.Planeitatea fetelor se verifica prin acela ca muchia dreapta a cutitului, sprijinita pe stanta dupa doua directii perpendiculare, nu trebuie sa lase urme pe suprafata epruvetei.Epruveta astfel formata se cantareste fara a fi scoasa din stanta obtinandu-se masa m1. Cantarirea se face la o balanta cu precizia de 0,01 g sau mai putin avandu-se grija ca in timpul fasonarii de la desfacerea probei si pana la cantarire umiditatea pamantului sa ramana pe cat posibila constanta.Pentru aflarea densitatii in stare uscata d dupa cantarire se scoate epruveta din inel cu ajutorul pistonului si se usuca in etuva;dupa uscare si racire in exicator epruveta se cantareste din nou obtinandu-se masa neta a epruvetei de pamant uscat md. Densitatea pamantului se calculeaza cu relatia: m/V=m1-m0/V0 unde:

m0-masa inelului;m1-masa inelului cu pamant (g);Vo-volumul interior al inelului stantei (cm3) Densitatea in stare uscata se calculeaza cu relatia: d=md/v unde md-masa pamantului in stare uscata.

Metoda prin imersare cu mercur Mod de lucru:Pentru determinare, epruveta confectionata si pastrata intr-un recipient cu capac etans se cantareste obtinandu-se masa m1 in stare umeda, masa m0 a recipientului a fost stabilita in prealabil.Masa epruvetei de pamant este m=m1-m0

Pentru aflarea densitatii in stare uscata se pune epruveta pe o sticla de ceas, se cantareste si se introduce la uscat in etuva.Dupa uscare si racire in exicator, epruveta se cantareste din nou obtinandu-se masa in stare uscata md.

7

Page 8: Geotehnica Lab

Volumul epruvetei se stabileste dupa cum urmeaza: se pune recipientul pentru proba in vasul de colectare si se umple ochi cu mercur; daca este cazul se indeparteaza impuritatile existente pe suprafata mercurului. Pe recipientul pentru proba, cu mercur se pune un capac de sticla sau pleniglas cu fata slefuita in jos, presandu-se si rotindu-l astfel incat sa nu ramana deloc aer sub el; cei trei colti ai capacului sunt complet afundati in mercur, plusul de mercur care a curs din vas se colecteaza cu o perie de nylon, in vasul de colectare si se toarma inapoi in vasul lui de pastrare inchis cu dop. Se ridica capacul de pe recipientul pentru proba se aseaza epruveta pe suprafata mercurului si se apasa capacul cu cei 3 colti pana ce se afunda in mercur, avand grija sa nu ramana aer sub capac.Mercurul deversat in vasul de colectare se cantareste si se masoara temperatura in recipientul pentru proba cu precizia de 0,1 C.⁰ Densitatea pamantului in stare umeda se calculeaza cu relatia: =m/V=m1-m0/mHg x 13,55 (g/cm3) unde:

m0-masa recipientului (g);m1-masa recipientului cu epruveta de pamant (g);mHg-masa Hg dezlocuit de epruveta (g);

Hg=13,55 g/cm3 la 20 C⁰

Metoda prin cantarire hidrostatica Mod de lucru: Se cantareste epruveta obtinandu-se masa m0, se leaga epruveta cu un fir din matase sau din nylon si se scufunda 1-2 sec in parafina topita 57-60 C de atatea ori pana pe prinde o pelicula neteda continua, ⁰uniforma ca grosime de 0,5-1 mm, fara bule de aer, eventualele bule se netezesc cu un ac fierbinte, apoi se atarna si se lasa sa se intareasca. Dupa uscarea peliculei epruveta parafinata se leaga cu ajutorul firului din nylon de bratul balantei si se cantareste obtinandu-se masa m1.

Epruveta parafinata, atarnata de bratul balantei se scufunda in vasul cu apa si se cantareste obtinandu-se masa m2 cu aceeasi precizie de 0,01 g. In timpul cantaririi epruveta imersata nu trebuie sa atinga nici fundul, nici peretii vasului cu apa, iar masa firului se neglijeaza.Se masoara temperatura apei din vas cu precizia de 0,1 C.⁰ Daca in timpul cantaririi in stare imersata masa variaza sau din ea se degaja bule de aer, inseamna ca parafinarea nu este etansa si determinarea se reia de la inceput cu alta epruveta. Densitatea pamantului se calculeaza cu relatia:

8

Page 9: Geotehnica Lab

m/V=m0/V1-V2 g/cm3

m0-masa epruvetei de pamant neparafinata (g);V1- volumul epruvetei de pamant parafinata imersata in apa in cm3

V1=m1-m2/ apa V1=V+V2 unde:

m1-masa epruvetei de pamant+invelisul de parafina (g);m2-masa epruvetei de pamant parafinata imersata in apa (g);

apa≈1,0 g/cm3 la temperatura de 20 C⁰V0-volumul epruvetei de pamant neparafinata in cm3;V2-volumul invelisului de parafina (cm3) V2=m1-m0/ parafina (cm3)

parafina≈0,9 g/cm3

Metoda picnometrului Mod de lucru: din materialul fin mojarat si uscat la 105±2 C pana la masa⁰ constanta, preparat asa cum s-a aratat, se introduce in picnometru cu ajutorul palniei de sticla o cantitate de aproximativ 12-20g (limita inferioara pentru materialele argiloase si limita inferioara pentru materiale nisipoase), dupa care se cantareste la balanta analitica; cunoscand masa picnometrului gol m0 prin scader se obtine masa pamantului introdus in picnometru, respectiv masa materialului luat in determinare. Se toarna apoi in picnometru lichidul de imersare ales pana ce se acopera materialul pamantos si se completeaza in continuare pana la umplere, aproximativ o jumatate din capacitatea picnometrului. Stratul de lichid trebuie sa acopere pamantul cu minimum 2 cm, lichidul se va introduce cu grija pentru a se evita fenomenul de plutire a particulelor. Determinarea se executa in paralel in trei picnometre cu material din aceeasi proba. Picnometrul este atasat fara dop, pe baia de nisip si este incalzit continuu pana la fierbere. Se asigura o fiervere lenta si regulata timp de 15 min, verificandu-se ca materialul pamantos sa nu fie aruncat pe peretii interiori ai picnometrului sau sa iasa din el. Fierberea se poate efectua prin vacuumare la o presiune convenabila a lichidului de imersare ales realizata intr-un recipient etans in care se aseaza picnometrele sau prin adaptarea picnometrelor la dispozitivul de vacuumare printr-un dop de cauciuc prevazut cu un tub de sticla cu robinet; se va urmari ca vacuumul sa fie realizat convenabil si continuu, astfel ca fierberea sa fie lenta timp de 15 min. De mentionat ca in

9

Page 10: Geotehnica Lab

cazul folosirii lichidelor nepolare fierberea este inducat sa se faca prin metoda vacuumari. In acest caz se determina densitatea la diverse temperaturi si factorii de corectie proprii pentru fiecare cantitate utilizata. In cazul utilizarii petrolului lampant, acesta se aduce aproape de fierbere, iar dupa racire si sedimentare se filtreaza prin hartie de filtru pentru precipitate foarte fine, pentru indepartarea substantelor rasinoase si asfaltoase. La sfarsitul fierberii, indiferent de procedeul ales, pamantul din picnometru trebuie sa ramana acoperit cu un strat de cel putin 1 cm de lichid. Dupa fierbere si racire se completeaza lichidul din picnometru pana la reper, evitand agitarea materialului pamantos de pe fund. Se aplica apoi dopul, verificandu-se umplerea pana la reper, se sterge picnometrul la exterior cu o hartie de filtru si se cantareste la balanta analitica obtinandu-se valoarea m3. Densitatea scheletului pamantului in cazul folosirii apei distilate s densitatea probei fara de apa la 20 C:⁰ s=m1/m1+m2-m3 x 2

t x ψ2

-greutatea volumica a scheletului pamantului cu relatia : 3=9,81 x s

10

Page 11: Geotehnica Lab

LUCRAREA NR.3

Determinarea limitelor de plasticitate

1.Determinarea limitei inferioare de plasticitatea) metoda cilindrilor de pamant;b) metoda mediilor absorbante. a) Metoda cilindrilor de pamant Metoda consta in determinarea umiditatii minime la care un pamant poate fi modelat sub forma de cilindri. Mod de lucru: din pamantul de incercat, se trece prin razatoare o cantitate de aproximativ 100 g.Aceasta proba se omogenizeaza si apoi se framanta. In cazul cand pamantul este prea uscat se aduaga apa pentru a putea fi modelat ca o pasta consistenta. Din pamantul pregatit astfel se ia o cantitate care se ruleaza cu palma pe placa de sticla sau marmura pana se obtine un cilindru cu =3-4 mm si lungime de 30-50 mm. Daca la aceasta grosime suprafata cilindrului nu fisureaza, operatia se repeta pe aceeasi pasta, care se ruleaza pana cand, prin pierdere de apa incepe sa se fisureze si se separa in bucati. In acest moment se determina umiditatea cilindrului conform STAS 1913/1-73, umiditate ce reprezinta limita inferioara de plasticitate.Daca cilindrii, indiferent de umiditatea pe care o au incep sa se farame inainte de a atinge grosimea de 4 mm se considera ca pamantul respectiv nu are limita inferioara de plasticitate.

b) Metoda mediilor absorbante Metoda consta in determinarea umiditatii maxime a unei paste de pamant prin comprimarea acestuia intre medii filtrante absorbante. Mod de lucru: din pamantul pregatit ca la metoda anterioara, se executa cu ajutorul inelului metalic si discurilor metalice, 3 discuri de pasta avand =50 mm si grosimea de 2 mm. Fiecare disc de pasta este asezat intre 20 de hartii de filtru. Pachetul astfel format se aseaza in dispozitivul de presare la o forta de 12,749 KN timp de 30 min.

11

Page 12: Geotehnica Lab

Se pune apoi discul de pamant pe sticla de ceas si se apasa cu mana. Daca discul crapa, timpul de eliminare a apei a fost suficient si se determina umiditatea conform STAS 1913/1-73 umiditate ce reprezinta limita inferioara de plasticitate. Daca discul nu crapa se continua operatia de presare pana ce, la apasare cu mana se produce craparea acestuia.

2.Determinarea limitei superioare de plasticitate:a) metoda cu cupa;b) metoda pentru un singur punct;c) metoda conului Vasiliev.

a) Metoda cu cupa Metoda consta in determinarea umiditatii la care o fanta facuta in pasta de pamant din cupa aparatului, se inchide pe o lungime de 12 mm, dupa 25 de caderi ale cupei de la o inaltime de 10mm. Mod de lucru: din pamantul cercetat, o cantitate de aproximativ 200 g se trece prin razatoare, se adauga apa si se omogenizeaza prin amestecare prelungita pana se obtine o proba plastic moale. Pentru pamanturile uscate sau prea putin umede trebuie sa se faca umezire cu 24 h inaintea determinarii. Pentru pamanturile prea umede trebuie sa se faca o uscare in aer cu 24 h inaintea determinarii. Omogenizarea pastei trebuie sa fie bine facuta deoarece, daca predomina fractiunile mai mari de 0,2 mm, rezultatele pot fi afectate de erori, iar daca predomina fractiunile mai mari de 0,5 mm rezultatele sunt sigur afectate de erori. Se umple 2/3 din cupa aparatului cu pasta omogenizata, se niveleaza suprafata acesteia cu un cutit si apoi se traseaza la mijlocul cupei cu spatula, o taietura adanca pana la fundul cupei. Se invarteste manivela lasand cupa sa cada pe postamentul aparatului de la o inaltime constanta de 10 mm (120 caderi/min). Operatia se repeta pana cand fanta se inchide pe o lungime de 12 mm. Se niveleaza materialul, se traseaza o noua fanta si se efectuaza operatia de cadere a cupei. Acest ciclu se repeta de mai multe ori pana cand inchiderea fantei se produce la un numar de caderi ale cupei care sa nu difere cu mai mult de ± o cadere.

b) Metoda intr-un singur punct

12

Page 13: Geotehnica Lab

Se bazeaza pe metoda cu cupa si se foloseste pentru determinarea rapida la care nu se cere o precizie prea mare. Metoda consta in determinarea unei singure umiditati corespunzatoare unui numar de N caderi ale cupei.Limita superioara de plasticitate WL se obtine prin adaugarea la umiditatea obtinuta o corectie k, corespunzatoare numarului de caderi N. WL=WN+k unde:

WL-umiditatea pastei de pamant la limita superioara de plasticitate;WN –umiditatea pastei de pamant corespunzatoare unui numar N de caderi ale cupei;k-coeficinet care variaza cu numarul de caderi ale cupei

Mod de lucru:conform metodei cu cupa, cu precizarea ca se determina o singura umiditate.

c)Metoda conului Vasiliev

Metoda consta in determinarea umiditatii pastei de pamant in care un con avand varful la suprafata pastei lasat liber patrunde in pasta 10 mm. Aceasta metoda se aplica pamanturilor care sub actiunea dinamica a cupei elibereaza apa la suprafata pastei. Mod de lucru: din pamantul cercetat se confectioneaza o pasta plastic moale ca la metoda cu cupa.Se umple paharul cu pasta astfel obtinuta avand grija sa nu existe goluri, se niveleza cu cutitul si se aseaza pe suportul aparatului. Se aduce conul cu varful la suprafata pastei apoi se lasa sa cada liber in pasta si se citeste patrunderea pe suprafata laterala a conului.

Starea de afanare maxima a nisipurilor Mod de lucru: se ia o proba de circa 2,5 kg si se usuca pana la masa constanta in etuva la temperatura de 105 C. Se trece apoi materialul prin sita ⁰pentru eliminarea fractiunilor mai mari de 5 mm. Se toarna incet in cilindrii cu ajutorul palniei astfel incat orificiul de evacuare al acesteia sa fie in permanenta cu 6 mm deasupra suprafetei nisipului din cilindri. Excesul de nisip se elimina dupa scoaterea gulerului prelungitor cu ajutorul riglei metalice. Se cantareste cilindru cu nisip(M’). Cunoscnad masa cilindrului gol fara prelungitor (M) precum si volumul sau util (V) se calculeaza densitatea nisipului in stare uscata.

13

Page 14: Geotehnica Lab

d min=M’-M/V

emax= s- min/ d min

S- densitatea scheletului nisipului in g/cm3

Starea de indesare a nisipurilor Starea de indesare a nisipurilor se refera la porozitati extreme pe care le-ar putea avea un nisip imaginar alcatuit din particule sferice de acelasi diametru. Mod de lucru: se ia o proba de circa 2,5 kg si se usuca pana la masa constanta in etuva la temperatura de 105 C. Se trece apoi materialul prin sita ⁰pentru eliminarea fractiunilor mai mari de 5 mm. Se toarna incet in cilindru cu ajutorul palniei astfel incat orificiul de evacuare al acesteia sa fie in permanenta cu 6 mm deasupra suprafetei nisipului din cilindru.Excesul de nisip se elimina dupa scoaterea gulerului prelungitor cu ajutorul riglei metalice. Se cantareste cilindrul cu nisip (M’) Exprimarea rezultatelor: d min=M’-M/V

emax= s- d min/ d min

emax- porozitate maxima

Starea de indesare maxima a nisipurilor Mod de lucru: se ia o proba de nisip de 2,5 kg, se usuca in etuva la 105 C ⁰pana la masa constanta si se trece prin sita de 5 mm ochiul. Se toarna nisipul in cilindrul cu guler prelungitor astfel: nisipul se toarna in portii, se pune in functie masa vibranta astfel incat in timp de 1,5 min cilindru sa se umple pe jumatate, apoi se continua turnarea inca doua reprize de cate 1,5 min.Ultimul strat trebuie sa depaseasca inaltimea utila a cilindrului cu cel mult 5-6 mm. Se scoate gulerul, se indeparteaza excesul de nisip cu rigla metalica si se determina prin cantarire masa cilindrului cu nisip indesat (M’) Masa cilindrului gol fara prelungitor fiind (M) Exprimarea rezultatelor: d max=M’-M/V

14

Page 15: Geotehnica Lab

d-densitatea nisipului in stare uscata;

emin= s- d max/ d max

emin-porozitatea minima.

15

Page 16: Geotehnica Lab

LUCRAREA NR. 4

Determinarea caracteristicilor de compactare

Incercarea Proctor Principiul metodei Consta din compactarea cu acelasi lucru mecanic specific de compactare a unor brobe de pamant cu diferite umiditati in vederea stabilirii umiditatii optime corespunzatoare valorii maxime a greutatii volumice in stare uscata a pamantului compactat.

Mod de lucru: Cantitatea de material pregatita pentru o proba se intinde pe masa de lucru sau intr-o tava. In cazul materialelor coezive, in vederea asigurarii unei umeziri uniforme, se recomanda ca pamantul sa fie astfel faramitat incat sa treaca cu usurinta prin ciurul ci diametrul ochiului de 3,15 mm. Se pune cantitatea de apa necesara masurata cu ajutorul unui stropitor.Cantitatea de apa necesara pentru prima incercare de compactare este in functie de modul in care s-a facut uscarea, astfel ca umiditatea pamantului de compactare sa fie cu 4-5 procente sub umiditatea optima presupusa. Dupa adaugarea apei se asigura omogenizarea umiditatii prin amestecare manuala, intensa sau cu ajutorul unui malaxor cu amestecare fortata.Proba se tine in repaos intr-un recipient inchis circa 15 min in cazul pamantiurilor necoezive, 2-3 ore in cazul celor slab coezive sau cu coeziune mijlocie si cel putin 15 ore incazul pamanturilor foarte coezive. Dupa acest interval de timp proba se amesteca din nou pana la omogenizarea ei corespunzatoare. Se pregateste cilindrul metalic, fixandu-i placa de baza si se cantareste (m2).Se fixeaza inelul prelungitor, in timpul compactarii aparatul sa fie asezat pe un suport rigid a carui masa va fi cel putin de 5 ori masa aparatului umplut cu material. Proba de material se introduce in cilindru in straturi cu grosimi aproximativ egale.

16

Page 17: Geotehnica Lab

Fiecare strat se compacteaza prin batere in mod uniform pe suprafata cu maiul Proctor, greutatea fiind lasata sa cada liber. Pentru realizarea unei compactari uniforme, loviturile se vor da pe un cerc periferic, apoi pe altul mai mic interior, fiecare lovitura acoperind 1/3...1/2 din suprafata de batere precedenta. Nivelul superior al ultimului strat, dupa compactare, trebuie sa depaseasca marginea cilindrului, dar nu cu mai mult de 5 mm. Dupa ce se scoate inelul prelungitor se taie materialul la nivelul cilindrului cu ajutorul cutitului si se niveleaza cu rigla metalica. Se perie materialul cazut pe placa de baza si se cantareste cilindrul cu materialul (m1). La materiale ce contine o cantitate mare de particule cu dimensiuni mari, la care nu este posibila netezira suprafetei probei, se pune pe suprafata ultimului strat o placa de metal, inainte de a se aplica unltimele 5 lovituri de compactare.Dupa compactare se determina distanta de la marginea de sus a prelungitorului la paca, prin masurari in 3 puncte amplasate la distante egale, pe perimerul prelungitorului.Valoarea medie a acestei distante, inclusiv grosimea placii, se scade din inaltimea totala a cilindrului cu inelul prelungitor, in vederea determinarii volumului ocupat de material. In aceasta situatie la inceputul operatiei de compactare se cantareste cilindrul cu placa de baza, inelul prelungitor si placa. In cazul pamanturilor necoezive cu un grad mic de neuniformitate sau cu granulatie mare (nisipuri mari sau pietrisuri) unde in primul caz maiul de compactare lasa o urma apanca (peste 10 mm), iar in al doilea caz exista pericolul ca granulele sa sara din cilindru in timpul compactarii, se reduce inaltimea de compactare la jumatate si se dubleaza numarul loviturilor. Pentru determinarea umiditatii medii a materialului se iau trei probe (de la partea inferioara, mijlocie si superioara a cilindrului), dupa care materialul se scoate din cilindru. In cazul pamanturilor necoezive, masa probei de material pentru determinarea umiditatii trebuie sa fie de minimum 100 g in cazul nisipurilor si minimum 500 g in cazul pietrisurilor. Determinarea umiditatii se face conform STAS 1913/1-17, iar ca valoare se ia media celor 3 determinari admitandu-se urmatoarele diferente intre valorile individuale ale umiditatii:-pentru balast, pietris si nisip maxim 0,5 %;-pentru prafuri si argile maxim 1%.

17

Page 18: Geotehnica Lab

Pentru o proba de material se efectueaza maximum 3 compactari.Daca materialul contine piatra friabila, pe o proba se efectueaza o singura compactare. De asemenea daca materialul este de tip leossoid sau daca contine o cantitate mare de fractiuni argilose, care se faramiteaza cu greu si nu se poate asigura in timp scurt o umezire uniforma a probei, fiecare proba de pamant se umezeste cu cantitati diferite de apa. In cazul refolosirii materialului scos din cilindru la o noua incercare de compactare, acesta se faramiteaza, daca este cazul se amesteca cu materialul ramas din proba respectiva si se adauga o noua cantitate de apa, corespunzatoare urmatoarei incercari de compactare. Cantitatile de apa care se adauga probelor de material pentru incercarile succesive de compactare sunt cele corespunzatoare unei cresteri a umiditatii cu 1-2 % pentru pamanturi necoezive si ci circa 2-3% pentru pamanturi coezive. Lucrarea de compactare se efectueaza de 6-8 ori, umiditatea materialului variind intr-un interval de 10-24%. Determinarea se termina dupa doua sau trei incercari de compactare de la incercarea la care masa totala a cilindrului cu material compactat a inceput sa scada. Exprimarea rezultatelor: = mγ m x g/V [KN/m3]

γd= /1+ (W/100) [KN/cmγ 3] in care:

mm-masa materialului (m1-m2) in g;m1-masa cilindrului cu placa de baza, umplut cu material (g);m2-masa cilindrului cu placa de baza (g);g-acceleratia terestra standard=9,807 m/s2;V-volumul materialului compactat (cm3);W-umiditatea medie a materialului (%); Curba de saturatie se traseaza cu ajutorul formulei: γd= /1+(W/100) x γ γs

γs-greutatea volumica a scheletului mineral (KN/m3);W-umiditatea materialului (%)

18

Page 19: Geotehnica Lab

Determinarea permeabilitatii in laborator

Permeabilitatea se exprima prin valoarea coeficientului de permeabilitate k. Coeficientul de permeabilitate este dat de raportul: K=v/i unde:

v-viteza aferenta de filtratie, ca fiind raportul dintre debitul de apa care trece printr-o suprafata plana din mediul poros perpendiculara pe directia curentului fluid si aria suprafetei;i-gradientul hidraulic sau panta hidraulica i=h/l definit ca raportul i=h(l) dintre diferenta de nivel piezometrica h pentru doua suprafete echipotentiale si lingimea liniei de curent l. Metodele de determinare in laborator a coeficientului de permeabilitate sunt: -Metoda permeametrului cu gradient constant fara sectiune sau cu sectiune; -Metoda permeametrului cu gradient variabil. Se recomanda utilizarea permeametrului cu gradient constant fara suctiune, la pamanturi necoezive (nisipuri, pietrisuri), a permeametrelor cu gradient constant cu suctiune la pamanturile coezive (argile, prafuri, loessuri) si a permeametrelor cu gradient varaibil fara suctiune la pamanturile necoezive.

Metoda permeametrelor cu gradient constant fara suctiune Aceasta metoda consta in determinarea permeabilitatii prin trecerea unui curent de apa sub gradient constant (diferenta de nivel constanta) lungimea probei constanta printr-o proba de pamant. Mod de lucru: Determinarea permeabilitatii pamantului in laborator cuprinde urmatoarele operatii:-recoltarea epruvetei in stanta;-introducerea stantei in permeametru;-evacuarea gazelor (aerului) din porii epruvetei de pamant;-masurarea temperaturii;-determinarea propri-zisa; Stanta cu epruvete de pamant se introduce in permeametru asigurandu-se etanseitatea intre stanta si capetele permeametrului prin garnituri de

19

Page 20: Geotehnica Lab

cauciuc. Se evacueaza gazele din porii epruvetei de pamant cu un curent de apa de jos in sus prin inchiderea robinetului si deschiderea robinetelor si curgerea se va face cu un gradient hidraulic mai mic decat 1. Terminarea evacuarii gazelor este semnalata prin aparitia apei din tubul piezometric si poate duce de la cateva secunde la probe de nisip, pana la zeci de ore la argile. Se masoara temperatura apei la intrarea si iesirea din epruveta atat la inceperea, pe parcursul cat si la terminarea determinarii. Dupa terminarea evacuarii gazelor din epruveta, se inchide robinetul se deschide altul si dupa intrarea curgerii in regim se masoara urmatoarele:-volumul de apa evacuat V prin preaplin si masurat cu cilindru gradat in cm3 in intervalul de timp T;-intervalul de timp T, in care curge volumul de apa V, in secunde;-diferenta de nivel h inregistrata intre cele doua tuburi piezometrice si in cm cu o precizie de 1 mm. Intrarea curgerii in regim constant prin repetarea masurarii lui V, T si h pana la obtinerea unor valori relative constante ale coeficientului de permeabilitate k. Intrarea in regim se constata de la cateva minute la nisipuri pana la cateva zeci de ore la argile. Se va utiliza de preferinta apa distilata si dezaerata.In timpul determinarii se va asigura evacuarea aerului din permeametru. Determinarea se repeta la diferiti gradienti hidraulici pe o aceeasi epruveta fara a o demonta. Daca la determinarile urmatoare se constata o usoara reducere a coeficientului de permeabilitate, aceasta poate fi ameliorata printr-o atenta evacuare a aerului din permeametru. In caz contrat se renunta la continuarea determinarii pe aceeasi epruveta. Coeficientul de permeabilitate Kt (la temperatura t) Kt=V/i; V=V/(A x t); i=h/l

Valoarea coeficientului de permeabilitate calculat ca mai sus, se va corecta pentru temperatura de referinta de 20 C cu formula:⁰ K=kt x c

20

Page 21: Geotehnica Lab

Metoda permeametrului cu gradient constant cu suctiune Mod de lucru: determinarea se executa conform celor aratate la cealalta metoda cu urmatoarele modificari: evacuarea gazelor din porii epruvetei de pamant se face pe masura ce curgerea intra in regim. Pentru efectuarea acestei determinari se deschid robinetele si dupa intrarea curgerii , in regim se masoara urmatoarele:-volumul de apa evacuat V si intervalul de timp T ca la metoda precedenta;-nivelul inregistrat h(cm) h1+h2 in care: h1-cota apei din cilindru de prelungire in raport cu fata inferioara a probei de pamant in (cm); h2-diferenta dintre nivelurile de apa din vas care realizeaza suctiunea, in (cm); Atat h1 cai si h2 se vor determina cu o precizie de ±3 mm.Prelucrarea datelor se va face ca si in metoda precedenta.

Metoda permeametrului cu gradient variabil Metoda consta in determinarea permeabilitatii prin trecerea unui curent de apa sub gradient variabil (diferenta de nivel variabila: h1-h2) printr-o epruveta de pamant. Mod de lucru: Determinarea se executa conform prevederilor de la metodele precedente cu urmatoarea completare: Evacuarea gazelor din porii probei de pamant se face prin umplerea treptata a vasului cu apa. Terminarea evacuarii gazelor este semnalata de aparitia apei in tubul transparent. Pentru efectuarea acestei determinari se umple cu apa cilindrul, se inchide robinetul dupa ce cilindrul s-a umplut cu apa si se urmareste coborarea apei. Se cronometreaza intervalul de timp T (s) intre momentul cand nivelul are cota h1 si cel cu cota h2. Determinarea se repeta de cel putin 3 ori, fara a demonta proba, la diferite cote h1 si h2. In cazul pietrisurilor, h1 nu trebuie sa depaseasca o anumita valoare corespunzatoare limitei de valabilitate a legii lui Darcy. Pentru verificare se efectueaza mai multe incercari cu diferite valori h1. Limita superioara este depasita pentru valorile h1 pentru care coeficientii k incep sa prezinta abateri: Debitul dQ=-A x dH dQ=V x A x dt=kt x i x A x dt=kt x M/l x A x dt→

21

Page 22: Geotehnica Lab

-A x dH=kt x M/l x A x dt

H-nivelul variabil al apei din tub egal cu potentialul care produce scurgerea apei prin proba (cm);dH-variata acestui nivel in intervalul de timp dt (cm);A-sectiunea transversala a tubului (cm2);l-lungimea probei de pamant (cm)

22

Page 23: Geotehnica Lab

LUCRAREA NR.5

Determinare compresibilitatii pamanturilor prin incercarea edometrica

Generalitati: Determinarea compresibiliatii pamantului pe epruvete cu structura nederanjata (sau pe probe preparate prin compactare) cu exceptia celor cu o neomogenitate accentuata sau care contin concretii, sau granule cu diametrul mai mare de 0,1 din grosimea epruvetei. Principiul metodei Determinarea compresibilitatii pamanturilor in laborator, consta in urmarirea tasarilor precum si a evolutiei in timp a acestora sub efectul incarcarilor axiale aplicate in trepte. Aceasta determinare se realizeaza prin:-incercarea la compresiune-tasare;-incercarea la compresiune-consolidare. Incercarea la compresiune-tasare consta in stabilirea relatiei efort-tasare si se executa pentru toate tipurile de constructii, ori de cate ori este necesara stabilirea tasarii probabile. Incercarea la compresiune-consolidare consta in stabilirea relatiei efort-tasare-timp si se executa pe pamanturi argiloase saturate, numai pentru constructiile la care ne intereseaza precizarea duratei de stabilizarea tasarilor.

Mod de lucru Pregatirea aparatului Inainte de fiecare incercare este necesar sa se verifice:-echilibrarea dispozitivului de incarcare;-stantele cilindrice pentru epruvete ca sa nu fie deformate si sa patrunda cu usurinta in locasul din caseta permitand trecerea libera a pistonului;-functionarea normala a comparatorului. In functie de tipul de incercare se vor lua urmatoarele masuri:a)Incercarea de compresiune-tasare se executa pe epruvete aflate la umiditate naturala;b)se introduce stanta cu epruveta de incercat in edometru procedandu-se astfel:

23

Page 24: Geotehnica Lab

-Se aseaza un disc de hartie de filtru deasupra pietrei filtrante inferioare; -Se aseaza apoi stanta cu epruveta, verificandu-se ca epruveta sa se sprijine pe piatra poroasa filtranta; -Se monteaza cilindrul clopot odata cu pistonul de incarcare mentinut in pozitie ridicata, se strang piulitele de fixare si se da drumul pistonului care trebuie sa cada liber in stanta; -Edometrul astfel echipat, se aseaza sub jugul de incarcare centrandu-se astfel ca tirantii jugului sa nu se atinga de locasele de ghidare, dupa care se monteaza comparatorul. Se aplica prima treapta de incarcare si se aduce comparatorul la zero. Aceasta treapta se mentine 30 min. Incercarea propriu-zisa incepe prin aplicarea treptei de incarcare urmatoare si prin declansarea ceasului. Citirile pe comparator se fac la intervale de timp de 1 min, 30 min, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h si din ora in ora pana la stabilizare, care se considera atinsa daca trei citiri succesive la intervaluri de o ora nu difera cu mai mult de 0,01 mm. Dupa stabilirea tasarii sub treapta de incarcare aplicata, se va aplica treapta urmatoare de incarcare facandu-se citirile ca mai sus. Se aplica si ultima treapta de incarcare si se asteapta stabilizarea tasarii sub aceasta, dupa care se va proceda la descarcarea epruvetei pana la treapta initiala care se va mentine pana la stabilizare, inregistrandu-se tasarea finala. In cazuri speciale, la cerere, descarcarea se poate face in trepte. Stanta cu epruveta se scoate din aparat, se cantareste si se pune la uscat in etuva la 105 C, dupa uscare se cantareste din nou.⁰

Incercarea la compresiune-consolidare Se executa numai pe epruvete saturate si imersate in tot timpul determinarii Se introduce stanta cu epruveta de incercat in aparat, se aplica prima treapta de incarcare dupa care se imerseaza epruveta si se aduce comparatorul la zero. Nivelul apei in vasul de imersare se pastreaza pe cat este posibil la nivelul superior al epruvetei. Durata de mentinere a acestei trepte este in general de 24 h, putandu-se prelungi la 48h pentru cazul argilelor grase, cu permeabilitatea foarte scazuta. Tasarea constanta la sfarsitul acestui interval se va inregistra. In cazul pamanturilor moi, prima treapta ce se aplica va trebui sa fie de 0,04 daN/cm2.

24

Page 25: Geotehnica Lab

In cazul pamanturilor care prezinta tendinta de umflare prima treapta va trebui astfel aleasa incat sa nu se permita umflarea epruvetei in timpul saturarii prin imersare, sau se va strange surubul de impiedicare a umflarii. Incercarea propriu-zisa incepe prin aplicarea treptei de incarcare urmatoare si prin declansarea ceasului de laborator. Citirile pe comparator la fiecare treapta de incarcare se fac la: 10s, 15s, 30s, 1 min, 2min, 4min, 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 8h pana la consolidare. In cazul pamanturilor cu o consolidare primara inceata, incarcarea trebuie sa actioneze cel putin 24h, cand intereseaza evaloarea consolidarii secundare durata de actionare a incarcarii va fi prelungita la 48h sau chiar mai mult. Treptele de incarcare urmatoare se vor aplica in continuare procedandu-se in acelasi mod. Dupa consolidare sub ultima treapta se va proceda la descarcarea epruvetei pana la incarcarea initiala care se mentine 24h. Se va inregistra revenirea finala. Stanta cu epruveta se scoate din aparat, se inlatura eventualele picaturi de apa, se cantareste si se pune la uscat in etuva la temperatura de 105 C.Dupa uscare stanta cu epruveta se cantareste ⁰din nou. In cazul pamanturilor macroporice sensibile la umezire, prin incarcarea la compresiune-tasare se poate determina si tasarea suplimentara prin umezire. In acest scop din monolit, se extrage mai multe epruvete din care se aleg cateva cu greutati cat mai apropiate, supunandu-se incercarii de compresiune astfel:-una din epruvete se incarca la umiditatea naturala;-a doua epruveta se introduce in edometru, i se aplica incercarea initiala, se inunda si se incearca in continuare. Exprimarea rezultatelor Pe baza incercarii la compresiune tasare se stabilesc:a)Modulul de deformati edometrica M M= p/( h/p) [daN/cmΔ Δ 2]

b)Coeficientul de compresibilitate av: av= e/ p [cm/daN]Δ Δ in care:

h/h este tasarea specificaΔ

25

Page 26: Geotehnica Lab

e-reprezinta reducerea indicelui de porozitate corespunzator cresterii tasariiΔ specifice ( h/h) ca urmare a cresterii presiunii cu p si se calculeaza cu Δ Δrelatia: e=( h/h) x (1+lΔ Δ 0)

c)Tasarea suplimentara prin umezire imp: imp=( h/h) x i- ( h/h) [%]Δ Δ

d)Coeficient de consolidare Cv: Cv=T x M2/ t50% in care:

T-este factorul timp, egal cu 0,197, pentru punctul corespunzator unei consolidari de 50%;H-marimea distantei parcurse de apa, egata la jumatatea grosimii epruvetei corespunzatoare unei consolidari primare de 50% data de relatia: H=h/2 [(1- h/h) x t 50%] Δ in care:

h-grosimea initiala a epruvetei;t50%-timpul in secunde corespunzator unei consolidari de 50%

26

Page 27: Geotehnica Lab

LUCRAREA NR.6

Determinarea rezistentei pamanturilor prin forfecare directa

Rezistenta masei de pamant este apreciata prin efortul unitar tangential maxim ce poate fi preluat de aceasta intr-un punct dupa o anumita directie. Acest efort tangential maxim poarta denumirea de rezistenta la forfecare si se noteaza cu ζf

ζf= x tg σ +c in care:

ζf-rezistenta la forfecare;-efort unitar normal pe planul de forfecare;σ-unghiul de frecare interioara;

c- coeziunea pamantului.

Pentru determinarea in laborator a rezistentei la forfecare se foloseste in mod curent urmatoarele metode:-forfecarea directa;-compresiuna monoaxiala;-compresiuna traxiala.

Forfecarea directa Principiul metodei Consta in supunerea probei de pamant incarcata cu efort unei solicitari σde forfecare F, care sub actiunea eforturilor tangentiale , se deformeaza dupa ζun plan obligat. Mod de lucru : In vederea efectuarii incercarii se vor verifica:-cursa libera a dispozitivului de actionare a casetei;-functionarea normala a compactoarelor pentru masurarea deformatiilor verticale ale epruvetei precum si a celui de inregistrare a fortei de forfecare;-suruburile de solidarizare a ramelor casetei. Se ansambleaza cele doua rame ale casetei de forfecare prin introducerea suruburilor de solidarizare in locasurile lor, dupa care caseta se introduce in cutia paralelipipedica a aparatului. Se regleaza viteza de forfecare corespunzatoare timpului de incercare ce urmeaza a se executa. Viteza de

27

Page 28: Geotehnica Lab

forfecare va fi viteza de deplasare relativa a acelor doua rame ale casetei in functie de timpul de incercare si natura pamanturilor va fi:a)1-1,5 mm/min in cazul incercarii neconsolidate-nedrenate si al incercarii consolidate-drenate (CU)b)pentru incercarile consolidate drenate (CD) vitezele sunt de: →1-1,5 mm/min pentru nisipuri mari si mijlocii; →0,5 mm/min pentru nisipuri fine; →0,1 mm/min pentru prafuri; →0,05 mm/min pentru pamanturi argiloase; →0,01 mm/min pentru argile apoase. Incarcarea verticala se aplica perpendicular pe planul de forfecare cu atentie, prin intermediul dispozitivului de incarcare. Aceste incarcari vor avea urmatoarele marimi:-0,5 daN/cm2; 1,0 daN/cm2; 1,5 daN/cm2 pentru pamanturile argiloase in stare de consistenta plastic moale si pentru nisispuri in stare afanata;-1,0 daN/cm2; 2,00 daN/cm2; 3,00 daN/cm2 pentru pamanturi argiloase in stare plastic-consistenta si plastic-vascoasa, precum si pentru nisispuri in stare de indesare medie;-2,0 daN/cm2; 3,00 daN/cm2; 4,00 daN/cm2 pentru pamanturi argiloase in stare tare si nisipuri in stare indesata In cazul cand probele sunt prelevate de sub nivelul hidrostatic sau cand este de asteptat o ridicare a nivelului apelor subterane in timpul expluatarii constructiilor, forfecarea se face pe probe inundate. Inundarea se face turnand apa in cutia paralelipidedica in jurul casetei, pana la nivelul ce corespunde aproximativ fetei superioare a epruvetei. Introducerea epruvetei in aprarat si pregatirea aparatului pentru incercare presupune urmatoarele operatiuni:-in caseta (1) montata in cutia paralelipipedica se introduce mai intai placa poroasa (5) si placa striata perforata (6), striurile orientate in sus, transversal pe directia de taiare si cu inclinarea orientata in directia deplasarii casetei;-se introduce epruveta in caseta prin impingerea cu pistonul de alama (4) in cazul epruvetelor prelevate in stante cu sectiuni patrate sau directe in cazul epruvetelor obtinute prin decupare;-se aseaza cea de a doua placa striata perforata (6) cu striurile orientate in jos, transversal directiei de taiere si inclinate in directie opusa deplasarii casetei;-se introduce placa poroasa superioara (5) si pistonul de alama pentru aplicarea incarcarilor verticale, apasandu-se usor pentru ca striurile placilor striate sa patrunda in proba;

28

Page 29: Geotehnica Lab

-se inchide rostul dintre cele doua rame ale casetei si spatiul dintre rama superioara si pistonul de incarcare cu mastic de bitum-cauciuc, in vederea prevenirii uscarii epruvetei in timpul incercarii;-se aseaza cutia paralelipipedica impreuna cu caseta, continand epruveta, pe sasiul aparatului de taiere, sub dispozitivul de incarcare cu sarcina verticala;-se aduce in contact cutia paralelipipedica cu dispozitivul de taiere dupa care se scot suruburile de ansamblare a casetei.

29