آزمایش تراکم سه محوری

آزمایش تراکم  سه محوری

آزمایش تراکم سه محوری به منظورتعیین پارامترهای مقاومت برشی خاکهای چسبنده در حالت مختلف به کار برده می شود. دراین آزمایش نمونه خاک درمحفظه  سه محوری تحت فشارهمه جانبه قرار می گیرد وتحت اختلاف تنشهای اصلی به مرحله شکست می رسد.این آزمایش به روشهای با تحیم بازهکشی،باتحکیم بدون زهکشی و بدون تحکیم – بدون زهکشی قابل انجام است.

وسایل مورد نظر

1-         دستگاه بارگذلری

2-         وسیله اندازه گیری بارمحوری

3-         وسیله تولید و اندازه گیری فشار جانبی

4-         محفظه فشار سه بعدی

5-         کلاهک و پایه نمونه

6-         وسیله اندازه گیری تغییر شکل

7-         غشاء لاستیکی نمونه

8-         جک هیدرولیکی برای بیرون آوردن نمونه

9-         وسایل اندازه گیری ابعاد نمونه

10-    کرنومتر

11-    ترازو با دقت 0.01 گرم

روش ازمایش

نمونه آماده شده را (که درغشاء پلاستیکی پوشیده  ودر دو انتهای آن پایه کلاهک قرار دارد) داخل محفظه سه محوری ثابت می کنیم . پیستون بارگذاری را چند بار باکلاهک نمونه تماس می دهیم تا مطمئن شویم که اتکاء پیستون روی کلاهک وهم چنین هم محوری پیستون وکلاهک به طور صحیح رقرار شده است. پس از این کنترل پیستون را در بالای کلاهک نمونه قفل می کنیم .(درطی اعمال فشار به حالت قفل باقی می ماند) سپس محفظه را درمحل خود در دستگاه بارگذلری قرارمی دهیم .(دقت می کنیم که دستگاه بار گذاری ودستگاه اندازه گذاری بارمحوری ومحفظه سه محوری کاملا هم محور قرارداشته باشند. درغیراین صورت درطول آزمایشش نیروی جانبی بر پیستون وارد می شود). دستگاه تولید واندازه گیری فشار جانبی را وصل می کنیم سپس محفظه سطحی که از پیش تعیین شده است کاملا از آب پر می کنیم . دستگاه تولید واندازه گیری فشار جانبی رابرای فشار مطلوب تنظیم کرده وآن فشار رابرآب داخل محفظه وارد می کنیم.

درصورتی که دستگاه اندازه گیری بار محوری درخارج از محفظه سه محوری قرارگرفته باشد فشارجانبی باعث وارد شدن نیرو برپیستون شده وآن رابرطرف بالا می راند ودرنتیجه بر دستگاه بارگذاری محور تاثیر می گذارد.دراین حالت پیستون راکمی بالاترکلاهک نمونه قرار می دهیم . لازم به ذکر است که قبل از اینکه پیستون با کلاهک نمونه تماس پیداکند اصطحکاک اولیه وفشار وارده برپیستون (ناشی ازاعمال فشار جانبی) از اندازه گرفته ویادداشت می کنیم. این فشار ها رابا دستگاه اندازه گیری فشار محوری اندازه گیری می کنیم .سپس فشارهای محوری وارد برنمونه را نسبت به این دوفشار تصحیح می کنیم. همچنین می توان با محوری را روی این اصطکاک وفشار صفر کرد.

سپس عملیات زیر را انجام می دهیم:

1-         مقدار کرنش را برای قرائت های متوالی تغییر شکل نمونه محاسبه می کنیم ومقادیر را درستون مربوطه یادداشت می کنیم.(لازم به ذکر است که قبل ازهرکاری طول اولیه نمونه را به دست می آوریم)

1-         مساحت نمونه را اصلاح می کنیم ودرستون مربوطه یاداشت می کنیم.

قبل از بارگذاری

بعداز بارگذاری

1-         برای محاسبه تنش انخرافی باید ابتدا مقادیر خوانده شده ازروی گیج متصل به رینگ را درثابت رینگ ضرب کنیم تا مقدار نیروی وارد شده به نمونه به دست آید آنگاه به صورت زیر عمل می کنیم:

1-            نمودار تنش کرنش هر نمونه را رسم می کنیم ومقدار تنش انحرافی را هم درکنار آن یاداشت می کنیم وبرای هر سه نمونه خاک نمودار رسم شده را رسم می کنیم وروی این نمودار یک تنش شکست به های متناظر داریم.

2-         بر حسب تنش قائم وتنش برشی نمودار رسم می نماییم که محور افقی آن برحسب تنش قائم و محور قائم آن برحسب تنش برشی می باشد. آنگاه سه دایره با قطر های بدست آمده از تنش های انحرافی وهر دایره را از نظیرقطر خودش رسم می کنیم . آنگاه مماس بر این دوایر را رسم می کنیم ومقادیر c و را تعیین می کنیم.

مقدار () را از رابطه روبرو بدست می آوریم:                     

تذکر:

لازم به ذکر است که مقدار c برای خاک های غیر چسبنده  برابر صفر است ودر آزمایش UU قطر بزرگترین دانه باید 0.1 قطر نمونه باشد