( ' I

I

I \

I I

I l

I

~ „~ .... Q.J ... i::: ..... <ll

I"' (I) .... Q.J CJ ::i

'"Cl o .... o. (li

i:i::

:~ Q.J .......

s .... o ..... i::: o CJ

~ ·;::: '"' a !3 ~

Q.J ... ~ tl.l Q.J 'O .... o ,-.. ~

~-f :a 'O i::

~ <ll Cii

i ~ Cii .... Q.J z

§ ,:.:i :::::>

czu 624.131,439-4

STANDARD DE STAT llPUIUCA SOCALISTA RO MANIA EDITIE OFIGiilA STAS-8942/1-89

·~~~~~~~~~--~~~~~~~~~~~-· • TEREN DE FUNDARE

COMITETU!l NAŢIONAL PENTRU ŞTIINŢA ŞI TEHNOLOGIE

INSTITUTUL ROMAN DE

STANDARDIZ,A.BE

DETERl\UNAREA COMPRESIBILITĂŢII P ĂM1NTURILOR PRIN ÎNCERCAREA

IN EDOMETRU

/AloeufeJN I

STAS 8942/1-84

Clasificarea aUanumeri.cl G 23

Foundation soii EAHTHES COMPHESSIBILITY

DETEJUIINA TION BY EDOMETER TESTING

Terrain de fondation DETERMINATION DE LA COM­

PRESSSIBILITE DES SOLS PAR EDOMETRE

1 GENERALITĂŢI

1.1 Obiect şi domeniu de aplicare

0CHOBaHH1I OilPE~E~EHHECiRHMAEMOCTli

I'PYHTOB liCilbITAHHEM B_a~OMETPE

Prezentul standard stabileşte metoda de determinare în laborator, prin încercarea în edometru cu inel rigid, a compresibilităţii şi consolidării pămînturilor.

Prevederile prezentului standard se aplică atît la pămînturi coezive cit şi la cele necoe­zive care nu prezintă neomogenitate mare şi care nu conţin concreţiuni ori granule cu diametrul mai mare de 0,1 din înălţimea epruvetei.

1.2 Determinarea compresibilităţii păminturilor se face prin încercarea de compresiune. Din această încercare rezultă: - curba de compresiune - tasare şi curba de compresiune - porozitate; - indicele de compresiune oe şi indicele de recompresiune or; -- modulul de deformaţie edometric M ; - coeficientul de compresibilitate volumică mv şi coeficientul de compresibilitate a~; - presiunea de preconsolidare cr;, respectiv istoricul eforturilor din teren. În cazul pămînturilor sensibile la umezire se efectuează încercarea la compresiune prin

umezire determinîndu-se şi tasarea specifică suplimentară prin umezire Împ•

1.3 Determinarea consolidării pămînturilor se face prin încercarea de consolidare.

Din această încercare rezultă: - coeficientul de consolidare ev, necesar pentru stabilirea vitezei de disipare a presiunii

apei din porii pămîntului şi respectiv a vitezei de tasare ; - timpul de consolidare primară ; - coeficientul de consolidare secundară o"' ; - coeficientul de permeabilitate k.

1.4 încercările în edometru se efectuează pe probe netulburate sau pe probe compactate.

1.5 Terminologia şi simbolurile din prezentul standard sînt conform STAS 3950-81.

2 PRINCIPIUL METODEI

Determinarea în laborator a compresibilităţii şi consolidării pămînturilor constă 1n urmărirea tasării probelor precum şi a evoluţiei în timp a acestora, sub efectul încărcărilor axiale verticale, aplicate în trepte. Măsurarea deformaţiilor, sub încărcarea constantă, se face pe epruvete cilindrice, cu deformaţii laterale nule şi cu drenare pe feţele inferioare şi superioare.

3 APARATURA

- Edometru (fig.1) compus din: placă de bază (1) prevăzută cu un ştuţ (9) la care se poate racorda o pîlnie (10); piatră poroasă filtrantă (2) cu feţele plane; locaş (3) în care se introduce stanţa cilindrică cu epruveta de încercat (P); piston de încărcare (4) prevăzut cu o placă filtrantă (5); clopot de ghidare (6) a pistonului, prevăzut cu o pilnie (11), fixat pe placa suport (7) prin trei şuruburi de presiune (8), care asigură totodată stringerea etanşă pe placa de bază(~~ prin intermediul unei garnituri de cauciuc (14); inel opritor (12) de strîngere împotriva umflăm epruvetei; comparator (13) cu precizie de minimum 0,01 mm.

f Ekrborat de :

INSTilTUTUL CENTRAL DE CERCETARE, PROIECTARIE ŞI DIRECTIVARE IN

CONSTRUCJU - ktstitutul de Cercetări ln Constructii şi Economia Constructiilor

Aprobat de: INSTITUTUL ROMAN DE STANDARDIZARE Bd. Ilie Pintilie nr. 5 BUCUREŞTI

Telex 11312 CNST R

Data IDtrlrU ID vtsoan :

1989..09-01

STAS 8942/1-89

Placa de bază (1), placa suport (7), pistonul de încărcare (4), clopotul de ghidare (6), sînt confecţionate din oţel inoxidabil.

Stanţa cilindrică se recomandă să aibă diametrul de 70 mm şi înălţimea de circa 20 mm. OBSEHVAŢIE - Sint admise şi alte tipuri de edometre sau ale căror ştanţe cilindrice au diametrul de minim 2,5 ori înălţimea, cu condiţia ca la prezentarea rezultatelor să se precizeze tipul de aparat utilizat.

Stanţa cilindrică trebuie să nu aibă joc faţă de lăcaşul plăcii de bază (1) şi clopotul de ghidare (6), să permită pătrunderea uşoară a pistonului (4) şi să aibă grosimea peretelui astfel încît să nu permită deformarea, iar suprafaţa peretelui interior să fie şlefuită pentru reducerea la minimum a frecărilor. Stanţa cilindrică trebuie să fie prevăzută cu cuţit şi guler prelungitor.

'+--

5~. - ~

8

2

Fig. 1

Dispozitiv de încărcar_e avînd clasa de precizie de minimum trei şi care să asigure menţinerea presiunii constante în timp.

- Set de lesturi care trebuie să permită obţinerea următoarelor presiuni unitare (cumu-late): 10; 20; 50; 100; 200; 300; 500 şi 1000 kPa.

OBSERVAŢII

1 în cazuri speciale, la solicitarea proiectantului, pot fi utilizate şi lest 1ri care să asigure presiuni unitare inter­mediare în funcţie de încărcarea dată de construcţie, pînă la sarcina maximă admisă de aparat. 2 Se admite utilizarea şi a seturilor de lesturi, din dotarea aparatelor în uz, care permit obţinerea următoarelor presiuni unitare (cumulate): 13; 26; 52: 104; 2:l4; 424; 1014 şi 2054 kPa

Balanţă tehnică. Etuvă termoreglabilă pentru temperatura de 105° C. Exsicator cu clorură de calciu sau altă substanţă deshidratantă. Ceas de laborator. Sticle de ceas. Cuţite de laborator şi cuţite cu lamă lată şi tăişul drept. Presă pentru scos probele din ştuţuri.

4 PREGĂTIREA PROBELOR

4.1 Epruvetele se confecţionează din probe netulburate de pămînt, recoltate sub formă de monoliţi sau carote în ştuţuri, precum şi din probe preparate în laborator.

4.1.1 Epruvetele se extrag din monoliţi astfel : - se înlătură parafina de pe suprafaţa superioară a monolitului aşezat în aceeaşi poziţie

ca în strat, se nivelează suprafaţa monolitului şi se aşază pe,ea ştanţa cilindrică, echipată cu gulerul şi cuţitul prelungitor;

- se începe decuparea epruvetei din masa monolitului (cu un cuţit de laborator bine ascuţit), în jurul stanţei, pe adîncimea de 4 ... 5 mm;

- se apasă uşor ştanţa cilindrică, avînd grijă ca tot timpul să fie menţinută în poziţie verticală, pînă la umplerea completă a ei şi parţială a gulerului ;

se desprinde epruveta din monolit prin decupare treptată.

1 l

-'t l

'.I -.._

I r ~

STAS 8942 /1-89

4.1.2. Epruvetele se extrag din carote în ştuţuri din partea. inferioară a acestora (gura ştuţului), astfel:

a. Pentru pămînturi de consistenţă plastic-vîrtoasă sau tare se procedează ca .la pct. 4.1.1 cu precizarea că pămîntul este împins afară din ştuţ, cu presa, pe măsură ce epruveta pătrunde în ştanţă.

b. Pentru pămînturi de consistenţă plastic-moale sau plastic-consistentă, epruveta se introduce în ştanţă fără o prealabilă decupare, procedîndu-se astfel :

- se nivelează partea frontală a carotei împinsă puţin afară din ştuţ, cu presa ; - se aşază, cit mai centrat, ştanţa cilindrică echipată cu guler şi cuţit prelungitor pe

faţa frontală a carotei şi se înfige în aceasta pe o distanţă de 3 ... 5 mm; - se împinge carota cu ajutorul presei, pînă la umplerea completă a ştanţei şi parţial

a gulerului ; - se opreşte presa şi se taie epruveta cu un cuţit de faborator, ascuţit, sprijinit pe

marginea superioară a ştuţului.

4.1.3 Probele preparate în laborator pot fi confecţionate din : nisip adus la o porozitate dată ;

- pastă de pămînt saturat; - pămînt compactat.

4.2 Se înlătură surplusul de material din ştanţă, fără a se tulbura materialul, astfel: - . se aşază ştanţa pe masa de laborator sprijinindu-se pe gulerul prelungitor; - se scoate cuţitul prelungitor după înlăturarea pămîntului în contact cu el, prin miş-

cări încete de rotire. Se îndepărtează surplusul de material, cu un cuţit de laborator bine ascuţit, tăindu-se de jur împrejur de la margine spre centru. Se nivelează materialul din ştanţă prin tăiere, nu prin răzuire, cu un cuţit cu lamă lată şi tăişul drept, care se ţine tot timpul opera­ţiei sprijinit pe ştanţă şi uşor înclinat faţă de orizontală;

- epruveta se aşază cu faţa nivelată pe o suprafaţă plană curată (sticlă, marmură, metal) şi se îndepărtează gulerul prelungitor nivelînd cea de a doua faţă ca şi pe cealaltă.

4.3 Se cîntăreşte epruveta împreună cu ştanţa şi se notează valoarea într-un tabel (exem-plificativ, în tabelul 1 din anexă).

5 MODUL DE LUCRU

5.1 Pregătirea aparaturii

5.1.1 Aparatura (edometrul şi dispozitivul de încărcare) se instalează în poziţie orizontală în locuri ferite de vibraţii.

Se echilibrează dispozitivul de încărcare şi se reglează jugul acestuia, punînd în locaşul edometrului o pastilă metalică cu înălţimea identică cu cea a epruvetelor. Pentru evitarea modi­ficării orizontalităţii pîrghiei de multiplicare în timpul tasării epruvetei, jugul se reglează astfel încît pîrghia lui.să fie înclinată în sus, cu aproximativ 5° faţă de orizontală.

Se verifică ştanţele cilindrice să nu fie deformate şi să pătrundă uşor în lăcaşul edometrului permiţînd totodată trecerea liberă a pistonului.

Se verifică funcţionarea normală a comparatoruţui (acul indicator trebuie să nu se împiedice şi să revină întotdeauna la zero).

5.1.2 În funcţie de încercare, aparatura se pregăteşte special astfel: a. Incercarea de compresiune - Pietrele poroase filtrante se usucă la aer, în cazul epruvetelor cu umiditate naturală

şi se saturează cu apă, în cazul epruvetelor extrase de sub nivelul hidrostatic sau a celor care vor fi sub pivei de apă constant prin schimbarea condiţiilor hidrogeologice.

b. Incercarea de consolidare - Se saturează cu apă pietrele poroase filtrante. - Se montează pîlnia (10) de la placa de bază (1). Trebuie să se ia măsuri pentru evitarea pierderii de apă din epruvete (montarea garniturii

de cauciuc (14) şi ungerea cu vaselină a tijei pistonului).

5.2 Efectuarea determinării

5.2.1 Încercarea de compresiune Încercarea se execută pe epruvete cu umiditate naturală, sau imersate in tot timpul

determinării (epruvetele care vor fi sub nivel de apă constant), şi cu aparatul pregătit ca la pct. 5.1.2.

Se introduce în edometru stanţa cilindrică cu epruveta de încercat, procedîndu-se astfel : - se aşază un disc de hîrtie de filtru pe piatra poroasă filtrantă; - se aşază ştanţa cu epruveta de încercat în aşa fel ca epruveta să se sprijine, prin

intermediul hîrtiei de filtru, pe piatra poroasă filtrantă; se aşază peste epruvetă un alt disc de hîrtie de filtru; se montează clopotul de ghidare o dată cu pistonul de încărcare, menţinut în poziţie

ridicată;

~tanţă. se strîng piuliţele de fixare şi se dă drumul pistonului care trebuie să cadă liber în

STAS 8942 /1-89 -4-. .

Edometrul, cu ştanţa introdusă ca mai sus, se aşază sub jugul de încărcare, centrîndu-se aşa fel încît tiranţii jugului să nu atingă locaşele de ghidare, după care se montează compara-torul şi se aduce la zero. .

Se aplică o încărcare iniţială, funcţie 4

de consistenţa pămîntului (5 ... 25 kPa), care se menţine timp de 30 minute.

După expirarea celor 30 minute, se aplică prima treaptă de încărcare şi se declanşează ceasul de laborator.

Se citesc indicaţiile comparatorului după 1 min; 30 min; 1 h şi apoi din oră în oră pînă la stabilizarea tasării (trei citiri succesive la intervale de o oră nu diferă între ele cu mai mult de 0,01 mm). Datele obţinute se înregistrează (exemplificativ în tabelul 2 din anexă).

După stabilizarea tasării sub treapta de încărcare respectivă, se aplică treapta următoare de încărcare, citirile pe comparator efectuîndu-se ca mai sus.

După aplicarea ultimei trepte de încărcare şi stabilizarea tasării sub aceasta, se descarcă epruveta pînă la încărcarea iniţială cam se menţine pînă la stabilizarea tasării, notîndu-se tasarea finală ..

în cazuri speciale sau la cerere, descărcarea epruvetei se poate face în trepte, aceasta specificîndu-se în buletinul de încercare.

Se scoate din edometru ştanţa cilindrică cu epruveta şi se cîntăresc, după care se scoate epruveta din ştanţă şi se usucă în etuvă, pe o sticlă de ceas, la 105 ± 5°0. După uscare pînă la masă constantă, se cîntăreşte epruveta cu sticla de ceas. Datele obţinute se înregistrează (exem­plificativ, în tabelul 1 din anexă). 5.2.2. Încercarea de consolidare

încercarea se execută pe epruvete saturate şi imersate în tot timpul determinării, cu aparatul pregătit ca la pct. 5.1.2.

Se introduce ştanţa cilindrică (3) cu epruveta de încercat în edometru, procedîndu-se ca la pct. 5.2.1.

Se aplică o încărcare iniţială, funcţie de consistenţa pămîntului şi de tendinţa de umflare a epruvetei (5 ... 25 kPa) şi se inundă epruveta; nivelul apei se păstrează, pe cît posibil, la. nivelul superior al epruvetei. Încărcarea iniţială se menţine timp de 24 h; durata se poate prelungi la 48 h în cazul argilelor grase cu permeabilitate scăzută.

Se citeşte şi se notea~ă indicaţia consemnată la expirarea timpului de menţinere a încărcării iniţiale, după care se aplică prima treaptă de încărcare şi se declanşează ceasul de laborator.

Se citesc indicaţiile comparatorului după 10 s; 15 s; 30 s; 1 min; 2 min; 4 min; 8 min; 15 min ; 30 min;l h ; 2 h ; 4h; 8 h ; 24 h şi apoi, dacă diferenţa între ultimile două citiri (corespunzătoare la 8 h şi 24 h) este mai mare de 0,01 mm, se continuă citirile din 24 în 24 h pînă la consolidare (diferenţa între două citiri consecutive este de max. 0,01 mm). Datele obţinute se înregistrează (exemplificativ în tabelul 6 din anexă).

După consolidarea epruvetei sub treapta respectivă, se aplică treapta următoare de încărcare, citirile pe comparator efectuîndu-se ca mai sus.

După aplicarea ultimei trepte de încărcare şi consolidarea epruvetei, se descarcă epruveta pînă la încărcarea iniţială, care se menţine 24 h.

Se înregistrează indicaţiile comparatorului la revenirea epruvetei. Se scoate din edometru ştanţa cilindrică cu epruveta şi se cîntăresc, după care se scoate

epruveta din ştanţă şi se usucă în etuvă, pe o sticlă de ceas, la 105 ± 5° O. După uscare pînă la masă constantă, se cîntăresc epruveta şi sticla de ceas.

Datele obţinute se înregistrează (exemplificativ, în tabelul 1 din anexă). 5.2.3 încercarea de compresiune prin umezire

O epruvetă, din cele alese ca la pct. 4.1.1, cu umiditatea naturală, se încearcă la compre­siune conform pct. 5.2.1.

O altă epruvetă, din cele alese, se încearcă la compresiune conform pct. 5.2.1 cu preci­zarea că după aplicarea încărcării iniţiale epruveta se inundă şi determinarea se efectuează în totalitate cu epruveta imersată.

Se poate efectua şi o singură încercare pe proba cu umiditate naturală, inundarea aces­teia efectuîndu-se la presiunea la care se doreşte stabilirea sensibilităţii la umezire Îmr

6 EXPRIM.ARE.A REZULTATELOR

6.1 Exprimarea rezultatelor în cazul încercării de compresiune

6.1.1 Curba de compresiune

6.1.1.1 Curba de compresiune-tasare (exemplificativ, fig. 2 din a,nexă) ce se obţine prin trecerea pe ordonată a tasărilor specifce e, în procente, corespunzătoare presiunilor. aplicate a', iar pe abscisă - logaritmic - presiunile a', în kilopascali.

Tasarea specifică se obţine cu relaţia:

e=ahlOO [%] ho

I I

-I

J 1

f ;

.•.• „ .•••• ···-·-------"'"""'""""""""""""""""""""""""" .......... L_--~

'

r

-5- ST.AS 8942/1-89

în care Llh tasarea epruvetei, în centimetri; h 0 înălţimea iniţială a epruvetei, în centimetri.

6.1.1.2 Curba de compresiune - porozitate (exemplificativ fig. 3 din anexă), ce se obţine prin trecerea pc ordonată a indicilor porilor e, iar pe abscisă - logaritmic - presiunile a', în kilopascali.

6.1.2 Indicele de compresiune Cc şi indicele de recompresiune C, Indicele de compresiune Cc reprezintă panta medie a curbei de compresiune în zona

virgină (zona în care presiunea aplicată a' este mai mare decît presiunea de preconsolidare a; determinată conform pct. 6.1.5) şi se determină cu relaţia :

în care

.'.le e1 - e2

 logcr'

e1 indicele porilor corespunzător presiunii aplicate a;; e2 indicele porilor corespunzător presiunii aplicate cr;. Indicele de recompresiune C,, reprezintă panta medie a curbei de descărcare - reîncăr­

care şi se determină cu aceeaşi relaţie cu care se determină Oe.

6.1.3 Modulul de deformaţie edometric M, care se determină cu relaţia:

în care

6.1.4

A (j/ I I M = __ u ___ - G2 - Gt

1 --Âe:

100

cr; ; a~ ; e1 ; e2 conform pct. 6.1.2 ; e0 indicele iniţial al porilor. Coeficientul de compresibilitate volumică mv şi coeficientul de compresibilitate av Coeficientul de compresibilitate volumică mv se determină cu relaţia:

_l_Â e: ~- - C2

mv= -l_O_O ____ }_ + eo_

Coeficientul de compresibilitate av se determină cu relaţia:

1 --.'.le: (1 + e0 )

.'.le 100 av = -- = -------- = mv(l + eo)

.'.la' Llcr'

6.1.5 Presiunea de preconsolidare cr;, reprezintă presiunea efectivă maximă la care a fost supus pămîntul (la adîncimea considerată) pe timpul evoluţiei sal~. R,aportul dintre presiunea de preconsolidare şi presiunea efectivă de consolidare (presiunea geologică a~ sau altă presiune a~ la care a fost consolidat pămîntul) se numeşte raport de supraconsolidare şi se simbolizează HSC.

în funcţie de mărimea acestui raport pămînturile se consideră: RSO < 1 pămînt subconsolidat; HSO = 1 pămînt normal consolidat;

1 < RSO < 2 pămînt uşor supraconsolidat; 2 < RSO < 4 pămînt moderat supraconsolidat;

RSO > 4 pămînt puternic supraconsolidat.

_ Presiunea de preconsolidare cr; se poate determina prin metoda bisectoarei (Oasagrande) conform pct. 6.1.5.1, prin metoda curbei corectate (Schmertmann) conform pct. 6.1.5.2, sau prin alte metode, cu condiţia ca rezultatele să fie confirmate şi prin alte tipuri de determinări (încercări pe teren cu placa etc.) sau prin măsurarea tasărilor reale ale construcţiilor. La indi­carea valorii a; trebuie precizată metoda prin care a fost obţinută.

6.1.5.1 Determinarea lui cr; prin metoda bisectoarei _ Pe curba de compresiune - tasare (exemplificativ, fig. 2 din anexă) se apreciază punctul

A corespunzător razei minime de curbură. Pentru· stabilirea cît mai exactă a punctului A, se recomandă ca în vecinătatea valorii

prezumate a lui cr; să se îndesească treptele de încărcare. Din punctul  se trasează tangenta la curbă (t), orizontala (h) şi bisectoarea (b) a unghiu­

lui format de dreptele (t) şi (h).

STAS 8942/1-89 -8-

Presiunea de prec0nsolidare G; se stabileşte la intersecţia bisectoarei (b) cu dreapta de compresiune virgină.

!n mod similar presiunea de preconsolidare G; se poate determina şi pe curba de compre-siune - porozitate. 6.1.5.2 Determinarea lui G~ prin metoda curbei corectate (exemplificativ, fig. 3 din ancxlt)

Se realizează încercarea cu un ciclu de descărcare-reîncărcare, după ce s-a ajuns pe dreapta de compresiune virgină; ciclul de descărcare - reîncărcare va avea acelaşi RSC ca în teren.

Se trasează dreapta Or şi o paralelă la aceasta prin punctul care defineşte condiţia . iniţială (e0 , G~ sau e0 , G~).

Se ia în considerare o anumită valoare a lui G;, care poate fi cea determinată prin metoda bisectoarei (pct. 6.1.5.1.).

Pe dreapta Oe (laborator) se stabileşte punctul corespunzător pentru 0,42 e0 (punctul 2). Pe drnapta O~ trasată prin punctul (e0 , G~ sau e0 , G~) se marchează punctul 1 corespun-

zător lui G; (considerat). Se unesc punctele (1) şi (2), după care se trasează curba corectată. Se trasează curba Âe faţă de log G

1

•

Valoarea lui (j; pentru care reprezentarea (Âe, log G1

) este simetrică reprezintă valoarea corectată a lui G;.

Se calculează valoarea corectată a lui Oe pe baza curbei corectate. Curba de compresiune folosită pentru determinarea lui G; se recomandă să fie trasată

corespunzătortimpuluideconsolidareprimarătp = t100% în care hoo3 este timpul corespunzător unei consolidări primare de 100%.

6.1.6 Tasarea specifică suplimentară prin umezire imp, care se determină cu relaţia:

imp = (Âhi - ~) 100 [%] ho ho

în care

Âhi 100 tasarea specifică corespunzătoare presiunii aplicate G1 pentru proba încăr­

ho

cată inundat;

~ 100 tasarea specifică corespunzătoare presiunii aplicate G1 pentru proba încărcată

ho

avînd umiditatea naturală.

6.2 Exprimarea rezultatelor în cazul încercării de consolidare

6.2.1 Coeficientul de consolidare Cv şi timpul de consolidare primară

Coeficientul de consolidare Cv se determină prin metoda semilogaritmică (Casagrande) conform pct. 6.2.1.1 sau prin metoda rădăcinii pătrate (Taylor) conform pct. 6.2.1.2. 6.2.1.1 Coeficientul de consolidare Cvi prin metoda semilogaritmică se calculează cu relaţia:

Tso% · H 2so% Cv = [cm2/s]

tso%

în care:

pînă

t 503 timpul corespunzător unei consolidări primare de 50%, în secunde; T503 factor de timp (cu valoarea egală cu 0,197 pentru punctul corespunzător unei

consolidări primare de 50 % ) ; H 50% distanţa parcursă de apă, din planul median al epruvetei cu consolidare primară

de 50% spre piatra poroasă, calculată cu relaţia:

H503 = ~ [1 - 1~0 e503] [cm]

b 0 înălţimea iniţială a epruvetei, în centimetri ; e50% tasarea specifică la o consolidare primară de 50% determinată pe curba tasare

specifică - timp cu reprezentare semilogaritmică (exemplificativ, fig. 4 din anexă) ; la ultimul punct de inflexiune a curbei se prelungesc cele două linii drepte pînă se intersectează; această intersecţie este punctul pentru care tasarea pentru consolidarea primară se consideră consumată în proporţie de 100°/o.

Punctul de 0% al tasării pentru consolidarea primară se obţine astfel: Se alege timpul t1 = 40 s; din acest punct (t1) al curbei se duce o paralelă la abscisă

intersectează timpul t 2•

~

~

I î l '*t:.

J i !

1i I

' '

j

l r j i\ '.i

I r ~

j l i l I ,.. l . l

l I l l

' _.

- „ - ST AS 8942/1-89

Se determină distanţa pe verticala timpului t 2 de la acest punct la curbă; aceeaşi distanţă se ia pe verticala timpului t 2 , de la curbă în sus, acest punct reprezentînd punctul 0% al tasării primare.

Se calculează tasarea specifică e:50 % ca medie aritmetică a tasărilor pentru consolidările primare de 100 % şi de O%.

6.2.1.2 Coeficientul de consolidare cv, prin metoda rădăcinii pătrate se calculează cu relaţia:

[cm2/s]

în care T90% factor de timp (cu valoarea egală cu 0,848 pentru punctul corespunzător unei

consolidări primare de 90%); H 90 % distanţa parcursă de apă, din planul median al epruvetei cu consolidarea primară

de 90% spre piatra poroasă, în centimetri; t 90% timpul corespunzător unei consolidări primare de 90%, în secunde. Valorile H 9o% şi t 90% se determină pe · curba de tasare - timp, cu reprezentare prin

rădăcina pătrată a timpului (exemplificativ, fig. 4 din anexă) astfel: Partea rectilinie a curbei se prelungeşte pînă taie axa ordonatelor. Din acest punct

se trasează o dreaptă a cărei pantă este 1,15 ori panta prelungirii părţii rectilinii a curbei. Punctul unde această dreaptă taie curba de consolidare, corespunde pe axa ordonatelor la H 90% a unei consolidări primare de 90% şi pe axa absciselor timpului t 90% corespunzător unei consolidări primare de 90 % . 6.2.2 Curbele de consolidare (exemplificativ, fig. 5 din anexă), ce se obţin trecînd pe ordo­nată coeficientul de consolidare Cv calculat cu metoda semilogaritmică şi respectiv cu metoda rădăcinii pătrate, iar pe abscisă încărcarea.

6.2.3 Coeficientul de consolidare secundară c"' Consolidarea secundară este definită ca descreşterea volumului pămîntului după ce

efortul efectiv a devenit constant, respectiv după ce presiunea apei din pori s-a disipat în timpul consolidării primare.

Coeficientul consolidării secundare (exemplificativ, fig. 4 din anexă) se determină cu relaţia:

în care

1 Co:=

100 Â log t t 100 log-2

tl

e: 2 tasarea specifică la timpul t 2 , în procente ; e:1 tasarea specifică la timpul t 11 în procente. De asemenea :

Âe

t (1 + e0 ) log - 2

tl

t (1 + e0 ) log-2

tl

După timpul de consolidare primară tv se consideră că deformaţia variază liniar cu logaritmul timpului.

6.2.4 Coeficientul de permeabilitate k, ce se determină cu relaţia :

în care

100 [cm/s] k= (1 + e)

Cv coeficientul de consolidare determinat conform pct. 6.2.1.1 sau pct. 6.2.1.2, în centimetri pătraţi pe secundă;

av coeficientul de compresibilitate determinat conform pct. 6.1.4 în unu pe kilopascali; y„ greutatea specifică a apei la temperatura determinării, în kilonewtoni pe metru

cub; e indicele porilor sub treapta respectivă.

6.3 în anexă este dat un exemplu de calcul.

..L-....:....:==========================================:::::::::==------~

STAS 8942/1-89

Ştanţă nr

Sticlă de ceas nr.

aproximată

-8-

EXEMPLU DE OAI.iOUL

OOMPRESIUNE ÎN EDOMETRU OONSOLIDARE

3 Suprafaţă ştanţă

1,36 Înălţime ştanţă

Densitate schelet determinată

Ps g/cm3 2,72 Volum ştanţă

Diametru ştanţă d cm 7.0 Constantă de caJcul

INDICI FIZICI l

INIŢIAL

Masă probă umedă + tara m1 g I 210,2

Masll. probă uscată + tara ~ g 177,0

tara m3 g 59,9

Masă apll. liberă m1 - m2 I g I 33,2 -

Masll. probă umedll. m1 - m 3 g 150,3

Masă probll. uscatll. m2 - m3 g 117,1 ·--

Volum nrobă V cm3 77,0

Umiditate III = mi- m2 . 100

I 28,3 ma - ms

%

Densitate p = mi- ma g/cm3

I 1,95

V ------

Densitate tn stare usca tă m2 - ms

g/cm3 1,52 p = I V

Porozitate n = ( 1 - ms - ms) . 100 % 44,1 V· Ps

n Indicele porilor e = - 0,786

100 - n --

w · Pe 1

I Grad de umiditate S=-- ·-- - 0,974 e 100

ANEXA

Tabelul 1

A cm2 38,47

ho cm 2,0 ---Vo cm3 76,92

A . Ps ---~~--

m2 - ma 0,893

I FINAL

209,7

177,0

59,9

32,7

149,8

117, 1

71,4

27,9

2, 10

I 1,64

I 39,7

0,658

I 1,000

Descriere material argilă prăfoasă -- - --„„„„„„„„.„.„ •. „.„„.„„.„.„„„„„.„ •• „.„„.„„„„„„.„„„„.„ •• „„„„„„„„ ••• „„.„.„„ •• „.„.„.„„„„ -------------·---------------------„------"""""""""""" --------·---·-" --···-··""""'"""""""""""""'"'"""""""·"„ „„ •••••• „.„ •••• „ •• „„„„„„„.„ •• „„„.„ ••••• „ •• „ •• „ ••••• „ •••••••••••••• „ •••••• „ •••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• „ •• „ ••• „ •• „ ••• „ ••••••••• „„„„ ...

Data: 15,06.89 Operator ····-······--------·-------······--····································

,, l

r

Data

1.06

1.06 1.06

1.06 T.06

1.06 T06""

2.06

Ora

8, 15

11,45 11,45

14,45 14,45

19,45

8:t5

13,15

Sarcina

kPa

26

26 52

52

-9-

!NOERCAREA DE COMPRESIUNE ÎN EDOMETRU !nr<:gistrarea rezultatelor

Timp Citire Tasare Data Ora Sarcina Timp cumulat comp a- specifică cumulat

rator* l'.lh l'.lh e =-100

ho mm.10- 2 % kPa

START 0,0 o 2.06 13,15 494 ---

1 min 2 0,1 1 m!n

30 mln 3,5 O, 175 30 min --·- -----

1 h 4 0,2 1 h

2 h 4,5 0,225 2 h -----

3 h 5,5 0,275 3 h --------

- 5,5 0,275 4 h ------- ---

1 ruin 10 0,5 2.06 18,15 494 5 h ---- ------ ---30 min 15 0,75 3.06 8, 15 234 ----1 h 18,5 0,925 13, 15 5 h --- ---- ---2 h 19,5 0,975 3.06 13,15 104 -----3 h 20,5 5 h 1,025 18,15 -1()"4 --- ----

- 20,5 1,025 3.06 18,15 52 -----1 min 30 1,5 4.06 8, 15 14 h ---- - -------

30 min 40 2,0 4.06 8,15 26 -~--------

1 h 42 2,1 13,15 5 h ----2 h 44 2,2 4.06 13,15 52 ----- ----3 h 46 2,3 18,15 5 h --------4 h 47 2,35 4.06 18,15 104 ----

104 5 h 48 2,4 5.01 8,15 14 h 234

- 50 2,5 5.06 8,15 234 ------ ----

1 m!n 62 3,1 13,15 5 h -------30 m!n 77 3,85 5.06 13,15 494 -

1 h 81 4,05 18,15 5 h ;-~-- ----

2 h 83,5 4,175 5.06 18,15 1014 -----3 h 85 4,25 6.06 8,15 14 h -4 h 86 4,30

234 5 h 87 4,35

"' Pentru microcomparator cu sensibilitate 10- 2 mm.

STAS 8942/1-89

Tabelul 2

Citire Tasare compa- specifică rator• l'.lh

L.lh e=-100 ho

mm.10- 2 % I

87 4,35

104 5,2

129 6,45 -------136 6,8

140 7,0 -'-----

142,5 7,125 ----143,5 7 ,175 ---- ---144,5 7,225 ---144,5 7,225 ---

142 7,1 --142 7,1

128 6,4

128 6,4 ----

115 5,75 ---115 5,75

----97 4,85 ---97 4,85 ---- ----

105 5,25 --

105 5,25 ---- -----113 5,65

113 5,65 -----126 6,3

-126 6.3

152 7,6

152 7,6 ·-----208 10,4

ST.AS 8942/1-89 - 10 -

1NOERCARE.A DE COMPRESIUNE 1N EDOMETRU

Calcule

Nr. ştanţă Diametru ştanţă d Suprafaţă ştanţă A !nălţime ştanţă h0 Y olum ştanţă V 0

-a' ~h

7,0 cm 38,47 cm3

2,0 cm 76,92 cm 3

h = h, - ~h

Masă probă uscată m2 - m3 = 117 ,1 g

Densitate aproximată schelet Ps = 2, 72 g/cm3

determinată

Indice pori iniţfal e0 = O, 786

A Ps ---'-"- = 0,893

M mv \

a. Cc

Tabelul 3

lmp 6h e:=-100 e-

Aps h-1

kPa cm ·10- 3 cm

26 5,5 1,9945 52 20,5 1,9795

104 48 1,952 234 87 1,913

494 144,5 1,8555 234 142 1,858

104 128 1,872 52 115 1,885

26 97 1,903 52 105 1,895

104 113 1,887 234 126 1,874

494 152 1,848 1014 208 1,792

NOTAŢII ŞI FORMULE DE CALCUL Presiunea efectivă (sarcina) a' [kPa] Tasare sub sarcină Âh [cm]

!nălţime probă sub sarcină h = h0 - Âh [cm]

Tasare specifică sub sarcină

Âh e; = -100 [%]

ho

Indicele porilor sub sarcină

e = __ A__,_P::..s - h - 1

h, • me - ma

% kPa 1/kPa 1/kPa

0,275 0,781 l I I 1,025 0,768 I __ [ __ 2,4 0,743 4,35 0,708 -- --7,225 0,657 7,1 0,659 - --6,4 0,671 5,75 ('),683 ----· 4,85 O, 700 5,25 0,692 -----5,65 0,685 6,3 0,673

1-· ----7,6 0,650

10,4 0,600 ---1-----I I

Modulul de deformaţie edometric

M = Â a' = (a~ - a;)(l + e0 )

Âe ·10- 2

%

-- ·--

----- --- ---------

----

[kPa] el - ez

Coeficient de compresibilitate

1

volumică

mv = - [1/kPa] M

Coeficient de compresibilitate

Âe Ât(l + e0 ) 10-2 av=-= = Ât:t' Âa1

= mv{l +ea) [1/kPa]

Indice de compresiune

Cc = - Âe - 0i - e2_

 log a' log a~ , <11

Tasarea specifică suplimentară prin umezire'

imp = ea ;..._ t1 [%]

t '

t J

r t f.

l

I

•' ~,~·,'

\...,

-I I

-l15

-ll{) '"' I I I I ' - ...... ~ l c.~05 :,_I I I

-lOO I ""'"" I 'h

A - I

•. JJ95 I ~ r-k I I

-' I I ----.__;

l I '\ i z -OfD I i

, I

\ !"'-. q85 L I "I I

I"" ~ ... „ „„ -

ţp), I ... „ „ „~ ! \ ', I,,.

I „~ ~ ,

~ _q?S I \

I I I ""' ~ ţ„~ I c,..17. I JJ,'ifJ I

I I ~ °"t!> .__

_Q65 I o/

I -~ I I l

""""" gw I I I I I

I I _0,55 I I \~

r I \1 _l'J[:fJ 1 I I I I\--

~5 I I I

9.~ I I I I I ,

I \ . 11!1 I I

e;"t.

o

-2

.J

4

5

6

,7

8

9

10

n 12

J3

7.ţ.

)

cr' t

fkPa %

_o I o

26 I

0,275

52 1,025 ---104 2,4 ---· 234 I 4,35

i ' 494 ' 7,225

ir )'

CURBA DE COMPRESIUNE - TASARE Rezultatele încercării

e: = f( cr')

Tabelul 4

e M rn. av _s_G.__

kPa 1/kPa 1/kPa %

i I

- I i I

--

--=-/ 5171 1, 93. 10-4 :l,45. 10-4 - -, __ 3580 2, 79. 10-4 4,99-10-4 0,43 -

-3723 I 2,69-10-4 4,82-10--4 0,031-=-1-1-6649 I 1,50.10-4 i 2,69·10-4 ~I_-_

~~-5- 1, o9 . 10-• I 1. 95 . 10-4 o, 165 -=--i 10,40 -!---=-- 16330 0,61.10-4 ) 1,09-10-4 O, 165 -

1014 --- ,_ I

Presiunea de preconsolidare cr' P = 170 kPa

1--' ......

~---- ! - - I;

,- -;:::. I 00 co

~ 1 ~i „ ~ > i r1 .5 ~ 1' ~ Pa)

Fig. 2

Data Ora Presiune aplicată

a

kPa

10.06 8,43 26 --~"'~ \li

:- e --------------

li ---- u.; ,, 91 r----~1---- i:Jf it.•·~l"--

~ ~ ---\) 1-, !:$. --- .o ,., r

11.06 8,43 26 ---11.06 8,43 52 ---------· ------ -------- „ .. ,,.;.~ ---------------------------

12.06 8.43 52 ----12.06 8.43 104

------ ----· --- ----- ---- ---- ------ -------· 13:o6 8,43 104 -

-. 13 -

1NOEROARE.A DE OONSOLID.ARE 1N EDOMETRU

1nregistrarea rezultatelor

Timp Citire Tasare Data Ora Presiune Timp Citire cumulat compa- specifică aplicată cumulat compa-

rator• .:lh a rator .:lh 11- -100 Âh

ho mm 10-1 % kPa mm· 10-s

START o.o o 13,06 8,43 234 I - 48 10 8 f t,5 0,075 10 & I[; ··. 58,5 - - 'lt59,5~ 15 s 1 ,f: 0,075 15 ·~

30 s Wt 2 0,1 30 s , .• 60,5 1 ruin 2 0,1 1 mln 62,5

64,5-; ~2 minl 2 o, 1;4 ~.2 mln

~0.1 ·= --4 win 2,5 ii< 4 min 67 8 min 8 miu

15 min 3 0,15 - 15 min ""75.~ --30 min ~ 3,5 „ 0,175 ~ i;:.;,r'f 30 ruin 77 --1 h 4 .~0.2 :111.ţ >i 1 h 81 2 h 0,225 ~. 2 h 83,5

STAS 8942/1-89

Tabelul 6

Tasare spec,fică

Âh , .... -:1.00

ho %

2,4 „ ,fi' 2,925

2,975 ,,., 3,025

3,125 3,225

3,35

3,75 - 3,85 4,05 4,175 ~; 4,5. __ 8_5 __

4 h 5 .,_0,2b 4 h 4,25 8 h --5-· 0,25 8 h 86,5 4,325„

24 h 5,5 0,275,i 14.06 8,43 t 234:: -Uh- -s7 4,35

- 5,h 0,275 14.06 8,43 494 - 87 4,35 -- lO_s __ 100 10 B 9,0 0,45 5,0

15 s 9 0,45 15 s 101 5,05

30 s 9,5 0,475 :JO s 102 5,1 ·--1 min 10 0,50 1 ruin 104 5,2

2 ruin 11 0,55 2 ruin 107 5,35 -4 min 12 0,6 4 ruin 111 5,55 8 ruin -.& 8 ruin

15 ruin 13 0,65 15 min 122 6,1 30 ruin 15 0,75 30 ruin 129 6,45 1 h -i?-- 0,85 • .r. 1 h 135 6,75 --2 h 18 0,9 2 h 140 7,0

I 4h 18,5 0,925 .„. 4 h - 142 7,1

. -:-Tu:'5- --8 h 0,975 8 h 143,5 7,175 24 h • 20,5 1,025 15.06 -- 8,43 494 24 h ~ 144,5 7,225

- 20,5 1,025 15,06 8,43 234 - 144,5 ..:. 7,225 10 s 26 1,3 ~ 8,43 24 h 142,5 7, 125 15 s 27 1,35 16,06 8,43 104 - 142,5 7,125

30 s 29 1,45 17:o6 8,43 24 h 128,5 6,425 I 1 mln 30 1,5-17,06 8,43 52 - 128,5 6,425

2 ruin 31 1,55 18.06 8,43 24 h 115 5,75 4 ruin 32,fi 1,625 18.06 8,43 26 - 115 5,75 8 ruin r.; 19.06 8,43 24 h 97 4,85

15 ruin 37 1,65 19.06 8,43 104 - 97 4,85 30 ruin 40 2,0 2o.06 8,43 24 h 113 5,65

- 20,00 - 8,43 - -254 1 h 42 2,1 - 113 5,65 2 h 44 2,2 21.06 8,43 24 h 126 6,3 4 h 45,1i 2,275 21,06 8,431' 494 - 126 6,3 8 h 47 2,35 22.06 8,43.,l 24 h 152 7,6

24 h 48 2,4 22.06 8,43t 1014 - 152 7,6 23.06 8,43 24 h 208 10,4

• Pentru mlcrocomparator cu sensibilitate 10- a mm

!

I t

I f

1 I

ST.AS 8942/1-89

ÎNCERCAREA DE CONSOLIDARE ÎN EDOMETRU

Calcule

Nr. ştanţă 3 Diametru ştanţă de 7 ,O cm Suprafaţă ştanţă A 38,47 cm2

Înălţime ştanţă h 0 2,0 cm Volum ştanţă V 0 76,92 cm 3

a' ~h h e: Aps e=--h-1

m2-ma

kPa cm cm %

234 0,087 1,913 4,35 0,708

---- ----

- ------

-------

- - -----------

I

tso

s

460

---

--

---

--

Masă probă uscată m2 - m3 = 117 ,1 g

Densitate schelet

aproximată _

determina tă Ps = 2,72 g/cm 3

Indice pori iniţial e0 = 0,786

= 0,893

Tabelul 7

log· t Vt Ca K

I H50 c. f 90 H90 c.

I cm cm2/s s cm cm2/s cm/s

0,965 3,9 .10- 4 1380 0,9618 5,68. 10-4 0,0012 6,14 - 10-5 8,95

-----

-- -- --

----

-- ----

--·-- -

NOTAŢII ŞI FORMUI,E DE CALCUL

Presiune efectivă (sarcină) kPa Tasare sub sarcină h [cm] Înălţime probă sub sarcină

h = h 0 - Âh [cm]

Tasare specifică sub sarcină­

Âh e: = -100 [o/o]

ho

Indicele porilor sub sarcină

e = - Aps · h -1 m2 -ma

Timp corespunzător consolidării primare

t 50% sau t 90%

H 5o% = ~o (1 - e:50% • 10- 2) [cm]

Ooeficient de consolidare în reprezentare log t

Cv = _0,197 H~o3 [cm2/s] tso%

Coeficient de consolidare în reprezentareft

0,848 H:o% [ 2 / ] Cv = - cm s t9o%

Coeficient de consolidare secundară

Âe!0- 2 (e:2 - e:1)10- 2

Ca= - -

 log t log ~ tl

Coeficient de permeabilitate

k = Cv av y„ 100 (cm/s] (1 + e)

I

I l t: t

>-<4~

,').

-OURB.A. DE CONSOLIDARE EDOMETRICĂ

e:·1. lfliilhJ\

L-.t,3 . ~--. ,1,"1J. ,Z, • • t."f .7!?, „'Lm(f 1 {fn i'fi 11nÎ 1f~111f11ME11i

tNJ .?

~ I

./i;i~i8min. I li I ! ~.l ~1111111

€9.qi.= 3/j2 .

~+ I - li I ltll ITHITiii1~lr~ I llllr „

'€~' t-- t I t tlllll I t i 1 l!lllli ~m~

+I 11111111111111111111 ll~50~llllll1bllt:~77iTrmil 111111111! s

E100z ..lJNi. 1'

• • • 1111111 , , , 11111111 "' 1111111

• li I tiirtli111111~ ~ 111m1111 HY'J5" JD'' i' 2' ,, i' ii 30' {h 2/r '" Bh . ?fb 4'h ?Jh 11§11

log f •J I

Fig. 4

--~--- --~

l

2

CJ.cm.10-•J B . $

•-+--- I 'f 7

I I _I"'f::I I I I l:

~ 200

Fig. 5

Tabelul 8

a' t% H % Cy Ca k

kPa s cm cm2/s em/s ,

234 1380 0,9618 5,68·10-' 6,14 ·10-ri

-234 460 0,965 3,9 .10-• 0,0012 8,95.10-1

------

--

- -

I-' Ol

~ > w 00 Cl:> ~ ~ -....... I

I~