Перевірка можливості скорочення кількості кроків тиску в компресійному випробуванні

Abstract

UK: Експериментально перевірити можливість скорочення кількості кроків тиску у компресійному випробувані при збереженні якості одержаних результатів. Методика. Випробувалися піщані, глинясті і лесовидні ґрунти як природної будови, так і штучні, зразки яких були виготовлені за нормами в приладах стандартного ущільнення об’ємом 1000 і 200 см3 із заданими фізичними характеристиками (W, rd). Перевірка полягала у визначенні різниці деформацій за тиском 400 кПа для двох варіантів навантаження – за шістьма кроками в одній серії зразків-близнюків і двома – у другій (150, 400 кПа). Результати. Тривалість процесу консолідації глинистих ґрунтів змусила дослідників шукати способи зменшення часу компресійних дослідів. Найбільш простий з них – це швидке навантаження зразка проектним тиском з метою одержати одразу відповідне обтиснення без будування всієї компресійної кривої, але при цьому виникають великі градієнти порового тиску та більш інтенсивно порушується будова ґрунту. Відомі співставлення компресійних випробувань трьох пар зразків- близнюків лесових ґрунтів м. Грозного, Новокузнецька та Запоріжжя (Ю.М. Абелев, М.Ю. Абелев), в котрих один зразок випробували кроками по 10 кПа від нуля до 300 кПа, а другий – по 50 кПа. У першому випадку грунт деформувався, як підкреслюють Ю.М. Абелев и М.Ю. Абелев, систематично більше і розходження складало у середньому 41 %, причому максимальні відхилення приходилися на області найменших та найбільших тисків. Ці дослідження цікаві для нашої задачі, але малий об’єм досліджень (шість зразків без повторень у однорідному випробуванні) не дають впевненості у кінцевому висновку. Пропозиція заміни 6-крокового навантаження на 2-крокове ґрунтується як на наших даних, так і на висновках В.М. Веселовського, що тривалість процесу осідання дослідженого у компресійному приладі зразка ґрунту не залежить від величини тиску та для дослідженого ґрунту певної потужності є постійною величиною. Тому ми вважаємо, що це є прийнятним і може бути застосованим у створенні нової методики визначення деформаційних характеристик дисперсних ґрунтів. Наукова новизна. Експериментально підтверджено можливість скорочення кількості кроків тиску у компресійному досліджені на прикладі 144 зразків ґрунту (м. Днепропетровськ), якщо необхідно знати деформацію тільки за тиском 300 кПа. Практична значущість. Підтверджена можливість скорочення кроків тиску до двох при збереженні якості одержаних результатів. Це суттєво зменшує витрати часу і коштів на компресійні випробування.

RU: Цель. Экспериментально проверить возможность сокращения количества ступеней нагружения в компрессионном испытании при сохранении качества полученных результатов. Методика. Испытывались песчаные, глинистые и лессовидные грунты как природного строения, так и искусственные, образцы которых были изготовлены в соответствии с нормами в приборах стандартного уплотнения объемом 1000 и 200 см3 с заданными физическими характеристиками (W, d). Проверка состояла в определении разности деформации при давлении 400 кПа при двух вариантах нагружения – при шести ступенях в одной серии образцов-близнецов и двумя (150, 400 кПа). Результаты. Длительность процесса консолидации глинистых грунтов заставила исследователей искать способы уменьшения времени компрессионных испытаний. Наиболее простой из них – это быстрое нагружение образца проектным давлением с целью получения сразу соответствующим обжатием без строительства всей компрессионной кривой, но при этом возникают большие градиенты порового давления и более интенсивно разрушается структура грунта. Известны сопоставления компрессионных испытаний трех пар образцов-близнецов лессовых грунтов г. Грозного, Новокузнецка и Запорожья (Ю.М. Абелев, М.Ю. Абелев), в которых один образец грунта испытывали шагами по 10 кПа от нуля до 300 кПа, а второй – по 50 кПа. В первом случае грунт деформировался, как подчеркивают Ю.М. Абелев и М.Ю. Абелев, систематично больше и расхождение составило в среднем 41 %, причем максимальное отклонение приходилось на области наименьших и наибольших давлений. Эти исследования интересны, но маленький объем (шесть образцов без повторений) не дают уверенности в результатах. Предложение замены шести ступеней нагружения на две ступени базируется как на наших данных, так и на выводах В.М. Веселовского, что продолжительность процесса осадки исследуемого в компрессионном приборе образца грунта не зависит от величины давления для исследуемого грунта определенной мощности величина постоянная. Поэтому мы считаем, что это соответствует действительности и может быть использовано для дальнейшей разработки методики определения деформационных характеристик дисперсных грунтов. Научная новизна. Экспериментально подтверждена возможность сокращения количества ступеней давления в компрессионном испытании на примере 144 образцов грунтов (г. Днепропетровск), если необходимо знать деформацию только при давлении 300 кПа (400 кПа). Практическая значимость. Подтверждена возможность сокращения шагов давления до двух при сохранении качества полученных результатов. Это существенно уменьшает затраты времени и денег на компрессионные испытания.

EN: Purpose. Verify experimentally the possibility of reducing the number of the steps of pressure in a compression trial with a preservation of the quality of obtained results. Methodology. The sandy soils, clayey soils and loessial soils both as a natural building and artificial were tested; their samples were made at rates in the apparatus of standard compacting with a volume 1000 і 200 сm3 with the prescribed physical characteristics (W, rd). Verification was consisted in determination of the difference of deformations to the pressure 400 kPа for two variants of loading – by six steps in first series of sample-twins and by two steps – in second series (150, 400 kPа). Results. Continuance of process of the consolidation of clayey soils compeled the researches to seek for the methods of time decrease of the compression trials. The easiest method among them is the quick loading of a sample with designed pressure for the purpose of immediate obtaining of the corresponding squeezings without plotting the entire compression curve, but for all that the big gradients of the interstitial pressure appear and the structure of soil is disturbed more intensively. The famoust comparisons of compression trials for three pairs of the sample-twins of loessial soils in Grozny, Novokuznetsk and Zaporozhye (Abelev Y.M., Abelev M.Y.), in which the first sample was tested by the steps on 10 kPа from zero until 300 kPа, and the second – on 50 kPа. In the first case the soil was systematically more deformed, according to Abelev Y.M. and Abelev M.Y., and the deviation was on average 41%, and besides the maximal deviations fell on the domains of minimal and maximal pressures. These researches are interesting for our problem, but the small volume of researches (six samples without repetition in the similar trial) don’t give the assurance in the terminal conclusion. A suggestion of the replacement of 6-step loading on the 2-step is based both on our data and on the conclusions of Veselovsky V.M. The continuance of the sedimentation of a sample of soil, that was studied in the compression apparatus, don’t depend on the value of pression and is a constant for the soil under test of some thickness. Therefore we adhere to the opinion that it is reasonable and can be used in the creation of new method of the determination of the deformative characteristics of dispersible soils. Originality. The possibility of reducing the number of the steps of pressure was confirmed experimentally in a compression trial by the example of 144 samples of soil (city Dnipropetrovsk), if it is necessary to know the deformation just for the pressure 300 kPа. Practical value. The possibility of reducing the steps of pressure was confirmed up to two steps with a preservation of the quality of obtained results. It will appreciably decrease the loss of time and resources on the compression trials. Keywords: reducing of the steps of pressure, compression trials, steps of loading.