20 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

20.1  一 般 規(guī) 定

20.1.1      土樣應(yīng)為飽和軟黏土。

20.1.2      本試驗(yàn)方法加荷方式應(yīng)為應(yīng)變控制式。

20.2  儀 器 設(shè) 備

20.2.1      本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓縮儀(圖20.2. 1):應(yīng)包括負(fù)荷傳感器或測(cè)力計(jì)、加壓框架及升降螺桿等。應(yīng)根據(jù)土的軟硬程度選用 不同量程的負(fù)荷傳感器或測(cè)力計(jì)；

圖20.2.1 應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓縮儀示意圖

1—軸向加壓架；2一軸向測(cè)力計(jì)；3一試樣；4一傳壓板；5一手輪或電動(dòng)轉(zhuǎn)輪；

6—升降板；7一軸向位移計(jì)

2  位移傳感器或位移計(jì)(百分表):量程30mm, 分度值0.01mm;

3    天平：稱量1000g, 分度值0. 1g。

20.2.2      本試驗(yàn)所用的其他儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    重塑筒筒身應(yīng)可以拆成兩半，內(nèi)徑應(yīng)為3.5mm～4.0mm,高應(yīng)為80mm;

2   其他設(shè)備包括秒表、厚約0.8cm 的銅墊板、卡尺、切土盤、 直尺、削土刀、鋼絲鋸、薄塑料布、凡士林。

20.3  操 作 步 驟

20.3.1      試樣制備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第19.3.1條的規(guī)定。

20.3.2      試樣直徑可為3.5cm～4.0cm 。 試樣高度宜為8.0cm。

20.3.3      將試樣兩端抹一薄層凡士林，當(dāng)氣候干燥時(shí)，試樣側(cè)面亦 需抹一薄層凡士林防止水分蒸發(fā)。

20.3.4      將試樣放在下加壓板上，升高下加壓板，使試樣與上加壓 板剛好接觸。將軸向位移計(jì)、軸向測(cè)力讀數(shù)均調(diào)至零位。

20.3.5      下加壓板宜以每分鐘軸向應(yīng)變?yōu)?/span>1%～3%的速度上升， 使試驗(yàn)在8min～10min 內(nèi)完成。

20.3.6      軸向應(yīng)變小于3%時(shí)，每0.5%應(yīng)變測(cè)記軸向力和位移讀 數(shù)1次；軸向應(yīng)變達(dá)3%以后，每1%應(yīng)變測(cè)記軸向位移和軸向力 讀數(shù)1次。

20.3.7       當(dāng)軸向力的讀數(shù)達(dá)到峰值或讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)再進(jìn)行 3%～5%的軸向應(yīng)變值即可停止試驗(yàn)；當(dāng)讀數(shù)無(wú)穩(wěn)定值時(shí)，試驗(yàn)應(yīng) 進(jìn)行到軸向應(yīng)變達(dá)20%為止。

20.3.8      試驗(yàn)結(jié)束后，迅速下降下加壓板，取下試樣，描述破壞后 形狀，測(cè)量破壞面傾角。

20.3.9       當(dāng)需要測(cè)定靈敏度時(shí)，應(yīng)立即將破壞后的試樣除去涂有 凡士林的表面，加入少量切削余土，包于塑料薄膜內(nèi)用手搓捏，破 壞其結(jié)構(gòu)，重塑成圓柱形，放入重塑筒內(nèi)，用金屬墊板，將試樣擠成 與原狀樣密度、體積相等的試樣。然后應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第20.3.4條~ 第20.3.8條的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。

        20.4  計(jì)算、制圖和記錄

20.4.1  試樣的軸向應(yīng)變應(yīng)按下式計(jì)算：

 (20.4.1)

20.4.2  試樣的平均斷面積應(yīng)按下式計(jì)算：

 (20.4.2)

20.4.3  試樣所受的軸向應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：

 (20.4.3)

式中：σ—— 軸向應(yīng)力(kPa);

C—— 測(cè)力計(jì)率定系數(shù)(N/0.01mm);

R—— 測(cè)力計(jì)讀數(shù)(0.01mm);

A_a—— 試樣剪切時(shí)的面積(cm2)。

20.4.4  以軸向應(yīng)力為縱坐標(biāo)，軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)，繪制應(yīng)力應(yīng)變 曲線(圖20.4.4)。取曲線上的最大軸向應(yīng)力作為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng) 度 q_u。 最大軸向應(yīng)力不明顯時(shí)，取軸向應(yīng)變?yōu)?/span>15%對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 作為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 q_u。

圖20.4.4  軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變關(guān)系曲線

1—原狀試樣；2一重塑試樣

20.4.5  靈敏度應(yīng)按下式計(jì)算：

            (20.4.5)

式中：S_t—— 靈敏度；

q_u——原狀試樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度(kPa);

—— 重塑試樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度(kPa)。

20.4.6  本試驗(yàn)的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄D 表 D.37 的規(guī)定。