Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетоды экспериментального определени€ деформационных и прочностных характеристик материалов и грунтов




»спытание образцов из материалов, содержащих органическое в€жущее (асфальтобетон, дегтебетон, битумогрунты и др.). ѕрочность на раст€жение при изгибе и модуль упругости при температуре от 0 до +20∞ — определ€ют по результатам испытаний кратковременно действующими нагрузками образцов-балочек размером 4´4´16 см, изготовленных из смесей, содержащих каменные зерна не крупнее 10 мм. ћодуль упругости при повышенных температурах (30-60∞ —) определ€ют по результатам испытаний цилиндрических образцов диаметром 20 см и высотой 20 см ±2 см. ’арактеристики среднезернистых и крупнозернистых асфальтобетонов и дегтебетонов назначают ориентировочно по результатам испытании мелкозернистых асфальтобетонов с гранулометрией соответствующего типа (ј, Ѕ, ¬) и пористых мелкозернистых асфальтобетонов с плотностью такой же, как у среднезернистых и крупнозернистых асфальтобетонов.

ѕри подготовке образцов-балочек смеси приготавливают в соответствии с указани€ми √ќ—“ Ђјсфальтобетоны дорожные аэродромные. ћетоды испытанийї и —ѕ 25-74. ќбразцы-балочки готов€т в стальных формах пр€моугольного сечени€. ¬ процессе уплотнени€ асфальтобетонных смесей обеспечивают двустороннее приложение нагрузки с передачей давлени€ на уплотненную смесь через два вкладыша, имеющих возможность свободного передвижени€ в форме навстречу друг другу.

 онструкци€ пресс-формы (рис. 23) должна предотвращать возможность перекоса вкладышей по отношению к форме. √отовые образцы-балочки должны посередине иметь плотность не ниже установленной стандартным методом 1. ќбразцы готов€т следующим образом. ‘орму и вкладыши нагревают до температуры 90-100∞ — в протирают тканью, слегка смоченной сол€ровым маслом или керосином. Ќа нижний вкладыш насаживают форму на глубину 1 см, до упора на поддерживающие пружины или резиновые подкладки. «атем в форму закладывают стальную пластину толщиной 0,5-1,0 мм (поддон дл€ образца). –азмеры пластины - длина и ширина - должны соответствовать размеру вкладыша (грани образца). ¬ форму помещают навеску смеси и уплотн€ют.

1 ƒалее эта плотность называетс€ стандартной плотностью.

–ис. 23. ѕресс-форма дл€ изготовлени€ образцов-балочек

ƒл€ достижени€ необходимой плотности при минимальном разрушении минеральных зерен рекомендуетс€ сначала уплотн€ть смеси на виброплощадке, а затем доуплотн€ть статической нагрузкой. ѕри отсутствии специального оборудовани€ первичное уплотнение производ€т следующим образом. ¬ подготовленную форму засыпают половину требующейс€ навески смеси, нагретой до заданной температуры; распредел€ют смесь и предварительно нагретым стальным стержнем штыкуют ее равномерно по всей длине образца. ќбщее число ударов - 80 (стальной стержень может быть круглым диаметром 20 мм или иметь квадратное сечение со стороной 20 мм,длина стержн€ - 20 см). «атем насыпают в форму оставшуюс€ часть смеси, разравнивают и снова штыкуют таким же образом. ¬ форму вставл€ют верхний вкладыш, затем устанавливают ее на пресс и выдерживают под статической нагрузкой в течение 3 мин. ”плотн€ющую нагрузку определ€ют опытным путем. ќриентировочно она находитс€ в пределах 20-40 ћѕа дл€ асфальтобетонных (дегтебетонных) смесей и 5-20 ћѕа - дл€ битумогрунтов.

√отовый уплотненный образец выталкивают из формы специальным выжимным приспособлением, перенос€т его вместе со стальной пластиной-поддоном к месту хранени€ до испытани€, затем стальной поддон отдел€ют от образца (в случае необходимости с помощью ножа). »зготовленные образцы до испытани€ выдерживают при комнатной температуре в течение 12-42 ч. ѕеред испытани€ми провер€ют плотность, пористость минерального остова и остаточную пористость образцов.

»з одной и той же смеси должно быть приготовлено шесть образцов, три из них дл€ определени€ прочности на раст€жение при изгибе, три - дл€ установлени€ модул€ упругости. ∆елательно сначала испытать на прочность, с тем, чтобы определить разрушающую нагрузку.

»спытательное устройство дл€ испытани€ образцов на изгиб и определени€ модул€ упругости должно обеспечивать возможность многократного приложени€ нагрузки длительностью действи€ 0,05-0,20 с, с паузами между нагружени€ми не менее, чем в 10 раз превышающими продолжительность действи€ нагрузки. ƒл€ проведени€ испытани€ рекомендуютс€ ма€тниковый прибор √осдорнии и электромагнитный пульсатор Ћенфилиала —оюздорнии.

ѕрибор √осдорнии (рис. 24) представл€ет собой ма€тник в виде рычага 4, жестко укрепленный с помощью кронштейна 7 на каркасе из стальных стержней 15 и станины 13.   верхней площадке, каркаса прикреплен механизм нагружени€ 8, а на средней площадке каркаса размещены подвижна€ 10 и неподвижна€ 14 опоры под образец-балочку 9.

–ычаг 4 с грузом приводитс€ в верхнее исходное положение, фиксируемое указателем 11, и свободно отпускаетс€. ≈го вращение относительно оси 3 под действием собственного веса обеспечивает перемещение сферической поверхности эксцентрика 2, св€занного с резьбовым валиком 5, по поверхности головки механизма нагружени€ 8, включа€ его в работу. Ёто создает на образец 9 кратковременно приложенную нагрузку заданной длительности. Ќеобходима€ длительность нагружени€ (0,1 с) обеспечиваетс€ длиной контакта между эксцентриками и головкой механизма нагружени€ и задаетс€ выдвижением регулировочной гайки 2 вдоль резьбового валика 5 на 2 мм.

ѕринцип действи€ механизма нагружени€ следующий (рис. 25). —ферическа€ часть эксцентрика 1, перемеща€сь по поверхности головки 2 механизма нагружени€, обеспечивает вертикальное перемещение самой головки втулки 4 внутри направл€ющей втулки 3. ¬ свою очередь, втулка 4 через шайбу 6 сжимает пружину 8, опирающуюс€ на гайку 9, навинченную на толкатель 7. —вободно перемеща€сь внутри втулки 4, толкатель под действием пружины передает усилие через регулировочный винт 11 и нагрузочный штамп 12 образцу 13 посередине пролета штамп распредел€ет нагрузку по всей ширине образца. Ќагрузка на образец зависит от жесткости пружины 8 и регулируетс€ ее сжатием с помощью перемещени€ гайки 9 вдоль резьбовой части толкател€ 7. ƒл€ определени€ размера нагрузки используют тарировочный график пружины - экспериментально установленную зависимость между нагрузкой и длиной сжатой пружины.

–ис. 24. ћа€тниковый прибор

ƒл€ создани€ требуемой нагрузки сжимают пружину 8 с помощью гайки 9 на необходимое значение в зависимости от требуемой нагрузки и фиксируют контргайкой 10. ƒалее нагрузочный механизм устанавливают так, чтобы нагрузочный штамп находилс€ на середине пролета балочки. «атем поворачивают рычаг, устанавлива€ при этом стрелку указател€ в нулевое положение (резьбовой валик должен прин€ть строго вертикальное положение). — помощью регулировочного винта 11 поднимают через толкатель 7 и втулку 4 головку 2 до соприкосновени€ с регулировочной гайкой 1, предварительно установленной в верхнее положение. ѕоворотом рычага регулировочную гайку вывод€т из соприкосновени€ с головкой и выдвигают ее на 2 мм дл€ обеспечени€ длительности действи€ нагрузки в 0,1 с. «атем ма€тниковое устройство устанавливают в исходное положение (15-10∞ по указателю положени€) и фиксируют. ƒл€ загружени€ образца освобождают зафиксированное ма€тниковое устройство.

Ёлектромагнитный пульсатор Ћенфилиала —оюздорнии (рис. 26) представл€ет собой цилиндрический корпус 3 электромагнита, который вместе с помещенной в нем проволочной катушкой четырьм€ стойками жестко прикреплен зат€жными гайками к станине 5. ¬ осевое отверстие корпуса вставлен шток, сочлененный с €корем электромагнита. ѕри пропуске по катушке магнита электрического тока возникает электромагнитна€ сила, прит€гивающа€ подвижной €корь 2 к жестко закрепленному на станине корпусу электромагнита. „ерез шток усилие от электромагнита передаетс€ на испытуемый образец 4. Ёто усилие зависит от зазора между €корем и корпусом магнита. Ќеобходимый зазор между диском €кор€ и корпусом устанавливают с помощью каркаса из двух опорных колец 1.

Ќижнее кольцо сочленено резьбой с корпусом электромагнита, €корь магнита двум€ пружинами прижимаетс€ к верхнему опорному кольцу, которое, таким образом, служит упором, ограничивающим и фиксирующим вертикальное перемещение €кор€ в момент разгрузки. –азмер воздушного зазора регулируют вращением каркаса опорных колец по резьбе вокруг корпуса магнита. —низу на шток €кор€ навинчен на резьбе специальный наконечник дл€ того, чтобы ликвидировать имеющийс€ или образующийс€ в процессе проведени€ испытании зазор между штоком €кор€ и образцом.

–ис. 25. ћеханизмы нагружени€

”становка питаетс€ переменным током общей сети, поэтому в электрическую схему введен стабилизатор напр€жени€ и выпр€митель. ѕродолжительность действи€ нагрузок - 0,1 с, интервал между ними 1 с обеспечиваетс€ электромеханическим прерывателем электрического тока.

—оздаваемую электромагнитную нагрузку в зависимости от зазора между €корем и корпусом магнита тарируют и провер€ют механическими динамометрами ƒќ—ћ-3, ƒќ—ћ-5. ƒл€ этого динамометр устанавливают на станине прибора до и после испытании таким образом, чтобы усилие or штока €кор€ передавалось на него так же, как и на испытуемый образец.

»змерение нагрузок и деформаций аппаратурой с фиксацией сигналов невооруженным глазом (механические динамометры, индикаторы часового типа и др.) допускаетс€ при времени действи€ нагрузки не менее 0,1 с; при более кратковременных нагружени€х используют аппаратуру с записью сигналов па осциллографах.

ѕеремещени€ при кратковременном нагружении можно фиксировать тоже индикатором часового типа, снабженным винтом на его втулке. ѕоворотом этого винта создают трение между стержнем и втулкой, обеспечивают остановку стрелки индикатора при удалении нагрузки в том положении, и котором эта стрелка находилась в момент возникновени€ наибольшего перемещени€ (первый отсчет по индикатору). «атем стержень индикатора подвод€т вручную до соприкосновени€ с нижней гранью балочки и снимают второй отсчет по индикатору. ѕо разности отсчетов вычисл€ют обратимое перемещение.

Ќагрузка должна вызвать напр€жение, равное расчетному допускаемому, дл€ ближайшего аналога испытуемому материалу. ќна может быть также прин€та равной 0,2-0,3 от разрушающей нагрузки, установленной ранее испытанием образцов на прочность.

ѕеред испытанием образцы выдерживают в течение 2 ч при заданной температуре, которую поддерживают и в процессе испытаний.

ќбразцы боковой гранью укладывают на две опоры, удаленные друг от друга на рассто€ние 14 см. ќдна из опор - подвижна€, в виде шарнира, в частности, в виде шарнира-стойки. „асть опоры, соприкасающа€с€ с образцом, имеет цилиндрическую поверхность радиусом 5 мм. Ќагрузку прикладывают к середине образца через стальную накладку с нижней цилиндрической (радиусом 10 мм) или плоской (шириной пор€дка 8 мм) поверхностью. ƒл€ удобства центровки образца около опор целесообразно устанавливать опоры, фиксирующие положение образца относительно опор, а подушку, передающую нагрузку па образец, св€зать с опорной станиной с помощью рычага и стойки.

¬ертикальный прогиб образца измер€ют с помощью устройства, позвол€ющего из фиксируемого индикатором вертикального смещени€ исключать локальные деформации материалов на опорах (см€тие).

”стройство представл€ет собой навесную рамку, закрепл€емую в местах предполагаемой нейтральной линии изгиба (посередине высоты балочки) над опорами или же на торцах образца.

–ис. 26. прибор дл€ испытаний образцов-балочек на изгиб повторными кратковременными нагрузками

–ис. 27. —хемы дл€ учета см€ти€ балочки на опорах при испытании ее на изгиб

а - дл€ общего вертикального перемещени€ середины балочки; б - дл€ вертикального перемещени€ от см€ти€ балочки на опорах

ѕодготовленный к испытанию образец нагружают, при этом фиксируют упругий прогиб. ƒл€ определени€ кратковременного модул€ упругости используют значение упругого прогиба, измеренного после 10-30 циклов предварительных повторных уплотн€ющих нагружений. ћодуль упругости лабораторный

л =   l  tP l 3/(48fJ), (30)

где   l,  t - поправки, определ€емые ниже по формулам (31) и (32);

– - вертикальна€ нагрузка;

l - расчетный пролет балочки (0,14 м);

f - упругий прогиб балочки;

J - момент инерции сечени€ образца (J = bh3/12, а b, h ширина и высота балочки).

≈сли навесна€ рамка измерительного устройства закреплена на торцах образца длиной L, в расчеты по формуле (30) вводитс€ поправка:

  l = (3L - l)/(2t), (31)

ѕри испытании с продолжительностью нагруженb€ tп, отличающейс€ от расчетной tр = 0,1 с, в расчеты по формуле (30) следует ввести поправку

 t . (32)

ƒл€ определени€ кратковременного модул€ упругости испытывают, как указывалось, не менее трех образцов. «а значение модул€ упругости принимают среднее арифметическое. –асхождени€ между данными параллельных испытаний не должны превышать 15 %.

≈сли нет навесной рамки измерительного устройства, то упругое обм€тие деформируемого образца на опорах и упругую податливость опор учитывают следующим образом. ѕосле испытани€ на изгиб (рис. 27) и измерени€ общего вертикального смещени€ fизм низа образца, обусловленного не только изгибом, но и упругим обм€тием образца в зонах контакта с опорами, податливостью опорных стоек и т.д., провод€т дополнительное испытание. ѕоверх балочки на двух опорах укладывают достаточно жесткую стальную пластинку и нагружают ее той же силой –; при этом асфальтобетонна€ балочка не изгибаетс€, а только обратимо смещаетс€ в вертикальном направлении относительно опорной станины. Ёто дополнительное смещение fдоп тоже фиксируют индикатором. –асчетный упругий прогиб f = fизм - fдоп.

—пособ подготовки образцов к испытанию на прочность по раст€жению при изгибе и схема их нагружени€ те же, что и при испытании с целью определени€ модул€ упругости. ќбразцы испытывают на механическом прессе ”ћћ-5 со скоростью деформировани€ 100 мм/мин при расчетной температуре асфальтобетона. –азрушающую нагрузку –р измер€ют силоизмерительным устройством, обеспечивающим точность отсчета до 5 %, в частности, механическим динамометром ƒќ—ћ-5 или ƒќ—ћ-3, закрепл€емым в верхнем захвате пресса.

ѕри изгибе однократным нагружением лабораторный предел прочности на раст€жение:

Rизг.л = 3–р l /(2bh2). (33)

»спытывают не менее трех образцов. «а нормативное принимают среднее арифметическое значение показател€.

ƒл€ определени€ модул€ упругости при повышенных температурах, т. е. от +30 до +60∞ —, смесь приготавливают в соответствии с требовани€ми стандартных методик. ÷илиндрические образцы изготавливают в стальной форме диаметром 20 см и высотой не менее 28 см. ‘орма состоит из отдельных колец, верхнее из которых служит дл€ размещени€ в форме всего заданного объема материала в рыхлом состо€нии и снимаетс€ после прессовки.

—месь послойно укладывают в форму, тщательно штыкуют и затем уплотн€ют на 150-тонном гидравлическом прессе. Ќагрузку подбирают, чтобы плотность асфальтобетона, контролируема€ по толщине уплотненного сло€, была стандартной, т.е. уплотн€юща€ нагрузка при формовке образцов ориентировочно должна находитьс€ в пределах 5-15 ћѕа дл€ грунтовых смесей, 15-25 ћѕа дл€ песчаных и мелкозернистых смесей и до 40 ћѕа дл€ среднезернистых и крупнозернистых смесей.

ќбразцы испытывают через 12-42 ч после изготовлени€ и не ранее, чем через 4 ч после их выдерживани€ в термокамере при заданной температуре. »спытывают в термокамере или в лабораторном помещении, поддержива€ температуру образца электрообогревател€ми. Ќагрузку на образец от рычажного пресса передают через стальной штамп D = 4 см; деформации измер€ют индикаторами часового типа (рис. 28). ∆есткость креплени€ индикаторов провер€ют легким постукиванием металлическим предметом по краю формы; стрелки индикаторов должны чуть заметно дрожать, но после прекращени€ постукивани€ возвращатьс€ в свое первоначальное положение. ѕостукивать по форме следует также и в процессе испытани€ перед сн€тием с индикаторов рабочих отсчетов.

ќбразец испытывают дважды при нагрузке р = 0,5 ћѕа с длительностью действи€ 5 и 300 с (5 мин); продолжительность действи€ нагрузки и отдыха после разгрузки принимают одинаковой. ѕоказани€ индикаторов снимают в конце нагружени€ и в конце отдыха, а затем по разности отсчетом рассчитывают обратимое вертикальное перемещение (в сантиметрах) штампа f.

ћодули упругости (в мегапаскал€х)

Eл = pрD(1 - m2)/(4f)ї 14,7/f, (34)

где m - коэффициент ѕуассона;

D - диаметр штампа.

–асполага€ значени€ми модул€ упругости асфальтобетона, полученными в результате испытани€ моделей в лаборатории при продолжительности действи€ нагрузки 5 с (≈5) и 300 с (≈300), определ€ют модуль упругости ≈л этого материала, работающего в услови€х, близких к натурным:

л = /≈300. (35)

–ис. 28. —хема установки штампа и индикаторов при определении модул€ упругости материала на рычажном прессе:

1 - индикаторы часового типа; 2 - штамп с заплечиками; 3 - форма с образцом

Ёта формула учитывает различие в процессах формировании материала, в сопротивлении его деформированию, а также в режимах нагружени€ в лаборатори€х и натуре.

»спытание образцов из материалов, содержащих неорганическое в€жущее.   таким материалам относ€тс€ цемент, известь, гранулированный шлак, зола-уноса и др. —опротивление раст€жению при изгибе и модуль упругости грунтов и материалов, укрепленных неорганическим в€жущим, определ€ют на образцах-балочках, которые изготавливают и хран€т до испытаний по стандартной методике. ƒл€ каждого вида испытаний готов€т по три образца. ќбразцы в зависимости от размера испытывают на прессах рычажных, гидравлических или с механической подачей поршн€, способных передавать нагрузку 5-10 кЌ. “очность отсчета показаний силоизмерительного устройства пресса до 5 %.

ѕрессы дл€ испытаний образцов-балочек должны быть оборудованы дополнительными приспособлени€ми - специальными столами (подставками) или траверсами, несущими на себе цилиндрические опоры дл€ балочек, при этом одна из опор должна быть подвижной. –адиус закруглени€ опорных поверхностей должен быть в пределах 10-15 мм. ¬ подставке имеетс€ отверстие дл€ креплени€ индикатора часового типа (см. рис. 27).

»спытываемый образец после извлечени€ из воды вытирают м€гкой тканью и помещают на две опоры подставки, рассто€ние между которыми равно 14 см дл€ балочек размером 4´4´16 см и 30 см дл€ балочек размером 10´10´40 см. ќбразец устанавливают на опоры той гранью, котора€ при изготовлении образца была вертикальной. ѕоверхность балочки должна прилегать к опорам плотно по всей ширине. ќбразец нагружают посередине пролета на всю ширину балочки. ѕод образец помещают прикрепленный к подставке индикатор часового типа дл€ определени€ вертикального смещени€ (прогиба). ѕосле установки образца приступают к испытанию. —корость нагружени€ образцов должна составл€ть 2-4 мм/мин.

ѕредел прочности на раст€жение при изгибе вычисл€ют по формуле (33), как среднее арифметическое результатов испытаний трех образцов; расхождение между результатами отдельных испытаний не должно превышать 15 %. ќриентировочные значени€ предела прочности на раст€жение при изгибе можно получить по результатам испытани€ цилиндрических образцов на раст€жение Rраск при расколе. ¬ этом случае предел прочности на раст€жение при изгибе

Rизг.л @ 2 Rраск. (36)

ѕри определении модул€ упругости образец нагружают ступен€ми, с разгрузкой после каждой ступени. «начение ступени нагрузки выбирают так, чтобы иметь три - п€ть ступеней в процессе испытани€. ¬ертикальный прогиб fсумм балочки измер€ют индикатором часового тина. ¬рем€ действи€ каждой ступени нагрузки 1 мин, разгрузки 30 с. ƒл€ исключени€ местного упругого см€ти€ образца в зоне его контакта с опорами испытани€ производ€т по схеме рис. 27.

ћодуль упругости определ€ют при нагрузке 0,5-0,7 от разрушающей нагрузки по формуле (30) при  t = 1,0.

— помощью одного и того же образца-оболочки можно одновременно с определением модул€ упругости найти предел прочности на раст€жение при изгибе. ¬ этом случае испытывают ступенчато-возрастающей нагрузкой до разрушени€ балочки. —тупень нагрузки D– назначают в зависимости от предельной нагрузки –пр, при которой фиксируетс€ разрушение, исход€ из услови€ D– £ 0,1 –пр.

«а расчетную разрушающую нагрузку –р принимают разность между предельной нагрузкой, при которой зафиксировано разрушение данной балочки, и половиной последней ступени D–.

ќпределение значений характеристик монолитных материалов по данным лабораторных испытаний. –асчетное значение модул€ упругости

р =  к×≈л, (37)

где  к - коэффициент, учитывающий изменение модул€ упругости материала и конструктивном слое в процессе эксплуатации дороги.

ћодули упругости слоев из монолитных материалов могут уменьшатьс€ в результате образовани€ трещин и водо-морозных воздействий и возрастать в результате длительных и многолетних физико-химических изменений в€жущих веществ. ƒл€ асфальтобетона трещинообразование не допускаетс€, что же касаетс€ возможного снижени€ жесткости от водо-морозных воздействий, то они в большей или меньшей мере компенсируютс€ повышением жесткости в€жущего. ѕоэтому дл€ асфальтобетонов следует принимать  к = 1. ƒл€ материалов и грунтов, укрепленных цементом, наход€щихс€ в конструктивных сло€х дорожной одежды, характерно образование трещин и пространственна€ неоднородность. ќриентировочные значени€ коэффициента  к с учетом укрепл€емых неорганическими в€жущими материалов или грунтов следующие:

ѕодобранна€ щебеночна€ (гравийна€) смесь 0,1
ћалопрочный каменный материал, отходы камнедроблени€ и смеси с супесью или песком 0,06
Ћегка€ супесь, разнозернистые пески 0,05
ѕылевата€ супесь, суглинок 0,04

 оэффициент  к необходимо уточн€ть по мере накоплени€ данных испытаний.

—опротивление раст€жению при изгибе

Rизг = Rизг.л р кп т; (38)

где Kр - коэффициент, учитывающий снижение прочности материала в конструкции от водо-морозных воздействий. ƒл€ асфальтобетонов его принимают равным коэффициенту длительной водоустойчивости, а дл€ материалов и грунтов, укрепленных неорганическими в€жущими, равным коэффициенту морозостойкости;

 кп - коэффициент, учитывающий кратковременность и повторность нагружени€ на дороге 1;

1 ѕри установлении табличных значений (см. табл. 12 и 16) расчетного сопротивлени€ раст€жению при изгибе были прин€ты коэффициенты: 1)  р - в соответствии со стандартными требовани€ми, предъ€вл€емыми к асфальтобетону, к материалам и грунтам, укрепленным неорганическими в€жущими; 2)  кп - при интенсивности движени€ по дороге N = 1000 авт./сут дл€ теплого и высокопористого асфальтобетона при  кп = N-m = 0,155, дл€ гор€чего асфальтобетона при  кп = 0,33, дл€ материалов и грунтов, укрепленных цементом, при  кп = 0,66.

 т - коэффициент, учитывающий снижение прочности материала в конструкции в результате температурно-усадочных воздействий. ѕринима€ во внимание малое число данных натурных наблюдении, дл€ асфальтобетонов с учетом релаксации длительно действующих температурно-усадочных напр€жений  т = 1,0, дл€ укрепленных неорганическими в€жущими каменных материалов  т = 0,9, а дл€ св€зных грунтов  т = 0,8;

m - показатель усталостной зависимости. ƒл€ теплого (плотного и пористого) и высокопористого асфальтобетона m = 0,27, дл€ гор€чего (плотного и пористого) асфальтобетона m = 0,16, а дл€ материалов и грунтов, укрепленных цементом, m = 0,06;

N - интенсивность воздействи€ нагрузок от расчетных автомобилей, ед./сут, по одной полосе.

¬ св€зи с недостаточной изученностью вопроса методы определени€ значений характеристик монолитных материалов по данным лабораторных испытаний следует рассматривать как приближенные.

ќпределение модул€ упругости грунтов и материалов в натурных услови€х. »спытани€ провод€т на реальных конструкци€х, имеющихс€ на дорогах или создаваемых в натурном масштабе на полигонах и в грунтовых каналах. ћодули упругости грунтов земл€ного полотна и неукрепленных каменных материалов слоев оснований определ€ют испытанием местным нагружением. Ќагрузку на испытуемую конструкцию передают через круглый жесткий штамп с диаметром, близким к размеру усредненного следа колеса расчетного автомобил€ (30 см £ D £ 34 см).  онструкции со сло€ми из монолитных или плотных слабосв€зных материалов допускаетс€ испытывать с помощью сдвоенного пневматического колеса с профилем обода 203¬, 216¬, 228¬.

Ќаиболее точно модуль упругости грунта или материала устанавливают на однородной полупространственной конструкции, устроенной путем послойной укладки и уплотнени€ грунта или материалов при общей толщине не менее 40. ¬ этом случае модуль упругости вычисл€ют непосредственно по результатам испытани€.

ћодули упругости материалов слоев основани€ меньшей толщины определ€ют по результатам послойных штамповых испытаний. ѕри испытании штампом, установленным на поверхности испытуемого сло€, определ€ют общий модуль ≈общ упругости конструкции, а при установке штампа на нижележащие слои ≈2, затем по номограммам (рис. 29 и 30 на вкладке рис.) рассчитывают модуль упругости испытуемого сло€.

ѕослойно следует испытывать конструкции с основанием, имеющим не больше двух слоев.

√рунты и слои одежды в испытуемой конструкции должны быть уложены в соответствии с действующими правилами производства и приемки работ; они должны быть во всем массиве однородными по зерновому (гранулометрическому) составу, по показател€м плотности и влажности. ѕри этих услови€х испытани€ можно проводить на дорогах после устройства и приемки земл€ного полотна и основани€ (до укладки покрыти€), а также в процессе эксплуатации дороги при наличии достоверной информации об услови€х ее строительства.

ѕолучаемые в этих случа€х данные испытани€ относ€тс€ к состо€нию конструкции в момент проведени€ испытани€, обычно при влажности грунта и материалов основани€ меньше расчетной. ƒл€ того чтобы установить значени€ модулей упругости, соответствующие расчетному периоду (см. приложение 5), испытани€ следует приурочить к соответствующему моменту времени - весной, после дождей или специального увлажнени€ конструкции. ¬ период испытани€ влажность св€зных грунтов должна соответствовать расчетной (см. приложение 2); влажность каменных материалов, в которых содержатс€ пли образуютс€ при уплотнении пластичные мелкие фракции (мельче 0,63 мм), должна быть не менее расчетного значени€.

Wр =  kmWт + (1 - m)Wк, (40)

где  k - коэффициент, завис€щий от климатических условий и принимаемый дл€ II дорожно-климатической зоны, равным 0,8, дл€ III - 0,75, IV-0,7 и V-0,6;

m - содержание в смеси фракций мельче 0,63 мм, в дол€х от единицы;

Wт - предел текучести этих мелких фракций, %;

Wк - водопоглощение щебн€ (грави€), % по массе.

–ис. 31. —хема установки дл€ штамповых испытаний дорожной одежды

ћодуль упругости конструкции определ€ют испытани€ми с помощью установки (рис. 31). Ќагрузка па поверхность испытуемой конструкции передаетс€ через круглый жесткий штамп 6 и домкрат 4, упираемый в раму 2, груженого автомобил€ или упорную балку пресс-рамы на грунтовом канале. Ќагрузку на штамп измер€ют с помощью механического динамометра 3. ¬ертикальное перемещение штампа фиксируют прогибомером рычажного типа, измерительный стержень которого 1 устанавливают в центре штампа. ¬ этом случае домкрат на трех опорных стойках 5 устанавливают на штампе соосно. ¬ертикальное перемещение штампа можно также замер€ть двум€ индикаторами часового типа, установленными вдоль диаметра штампа на равных рассто€ни€х от его центра. »ндикаторы надежно закрепл€ют на жесткой реперной балке, опоры которой должны быть удалены на рассто€ние не менее, чем 4D от штампа и колес испытательного автомобил€. –асчетное перемещение принимают равным полусумме отсчетов по этим индикаторам.

ƒо испытани€ передние колеса автомобил€ блокируют тормозами и жестко закрепл€ют на месте с помощью опорных башмаков.

ѕри испытани€х автомобилем средней грузоподъемности дл€ обеспечени€ испытательной нагрузки до 50 кЌ кузов и подрессоренную часть автомобил€ Ђвзвешиваютї - приподнимают с помощью домкрата и под раму р€дом с задним мостом подставл€ют опоры, на которые после разгрузки домкрата передаетс€ вес автомобил€. –ассто€ние между опорами и местом испытани€ должно быть не менее 1,5 м. ѕри большом числе испытании желательно, чтобы рессоры автомобил€ были блокированы. Ўтамп устанавливают на испытуемый слои после тщательного выравнивани€ его поверхности тонким слоем (1-5 мм) из мелкого песка без нарушени€ сложившейс€ структуры материала и тщательно притирают. «атем конструкцию выдерживают под максимальной испытательной нагрузкой в течение 2 мин и разгружают.

ѕеред испытанием провер€ют жесткость установки индикаторов и устойчивость измерительной системы. ƒл€ этого слегка постукивают металлическим предметом по швеллеру прогибомера или по опорной балке и след€т за стрелкой индикатора, котора€ должна чуть заметно дрожать, но оставатьс€ на одном и том же делении.

Ќагрузку при испытании прикладывают ступен€ми до максимального расчетного значени€: 0,5 ћѕа па поверхности основани€, 0,2 ћѕа на подстилающих сло€х и песках и 0,5-1 ћѕа на св€зных грунтах земл€ного полотна (большие значени€ - при влажности грунта менее 0,7Wт); всего должно быть не менее 3-5 ступеней. ¬рем€ выдерживани€ нагрузки 30 с и паузы после разгрузки по 30 с, врем€, затрачиваемое на нагружени€ и разгрузку, 10-20 с.

ќтсчеты по индикаторам снимают после выдерживани€ заданной ступени нагрузки, а также после паузы, следующей за разгрузкой; перед сн€тием отсчетов повторно легко постукивают по швеллеру прогибомера (или опорной балке).

ѕо разности отсчетов определ€ют упругую деформацию конструкции. Ќа основании таких данных стро€т график зависимости упругой деформации от удельной нагрузки. √рафик должен представл€ть собой плавную кривую без точек перегиба, выпуклую вверх - дл€ зернистых материалов и вниз - дл€ св€зных грунтов; при испытании слоистой конструкции из зернистых материалов и св€зных грунтов зависимость обычно близка к линейной. ≈сли график не соответствует этому, то, по всей веро€тности, испытание проведено с дефектом, а его данные требуют более тщательной проверки.

ћодуль упругости грунта или материала в однородной конструкции, а также общий, модуль упругости слоистой конструкции, испытанных нагружением с помощью жесткого штампа

у = 0,25pрD(1 - m2)/ l, (41)

где р - максимальное (расчетное) давление от штампа;

D - диаметр жесткого штампа;

m - коэффициент ѕуассона (дл€ грунтов земл€ного полотна m = 0,35, дл€ материалов оснований m = 0,25, а при вычислении общего модул€ упругости m = 0,3);

l - упруга€ деформаци€, соответствующа€ этой нагрузке. ƒл€ дорожной одежды, испытанной с помощью сдвоенного колеса автомобил€, общий модуль упругости

у = (1 - m2)–/(0,4p l D), (42)

где – - обща€ нагрузка на колесо;

l - упругий прогиб конструкции между баллонами колеса;

D - диаметр условного круглого, гибкого штампа, передающего нагрузку на покрытие, равный 0,33 м.

ѕри послойных испытани€х после определени€ общего модул€ упругости в месте установки жесткого штампа удал€ют материал испытуемого сло€ на площадке размерами не менее трех диаметров, штампа и затем определ€ют модуль упругости подстилающих грунтов и материалов.

ѕослойно можно испытывать в узком шурфе, пробиваемом на ширину штампа. Ёто допустимо на конструкци€х с ограниченными толщинами слоев; дл€ несущей части основани€ - от 0,5 D до 1,0 D, а дл€ дополнительного сло€ основани€ - от 1,0 D до 2 D. ¬ этом случае полученные испытани€ми модули упругости подстилающих слоев следует уменьшить на 20 % при установке штампа на св€зные грунты с повышенной влажностью (более 0,8 Wт) или на рыхлые (одноразмерные) и пылеватые пески с объемной массой скелета менее 1,8 г/см3, или же на 10 % - при установке штампа на св€зные грунты с влажностью 0,7 Wт £ W £ 0,8 Wт или на плотные пески. ѕри установке штампа в шурфе на сло€х из щебеночных, гравийных, гравийно-песчаных и других плотных смесей и на св€зных грунтах с влажностью менее 0,7 Wт эта поправка не вводитс€.

»спытывать штампом щебеночные и гравийные основани€ можно при нагрузках менее 0,5 ћѕа, определ€€ модуль упругости при расчетной нагрузке путем экстрапол€ции. ¬ частности, определив модуль упругости сло€ основани€ ≈2 при испытательных нагрузках 0,2 ћѕа и ≈3 при 0,3 ћѕа модуль дл€ расчетной нагрузки (р = 0,5 ћѕа)

5 = 2,261gE3 - 1,261g≈2, (43)

ѕо данным трех испытаний, проведенных через 10-15 м на дороге и через 1-2 м - в канале, определ€ют среднее арифметическое значение модул€ упругости грунта или сло€; разброс отдельных показателей не должен превышать 20 %.

ќпределение модул€ упругости грунта в лаборатории. –асчетные значени€ модулей упругости грунта можно получить по результатам испытани€ грунта в лаборатории при той же влажности и плотности, которые он будет иметь в дорожной конструкции в расчетный период. “ак как отобрать образцы с ненарушенным сложением из конструкции в расчетный период весьма затруднительно, а при новом строительстве невозможно, приходитс€ искусственно приготавливать образцы, обладающие требуемой влажностью и плотностью.  ак показывают результаты сравнительных испытаний, разница в модул€х упругости, определенных в конструкции и в лаборатории дл€ грунтов при одной и той же влажности и плотности; в большинстве случаев невелика. –асчетна€ влажность грунтов при приготовлении образцов (если дл€ данных местных условии отсутствуют более достоверные ее значени€) может быть определена по приложению 2.

ѕлотность грунта зависит от прин€той расчетной влажности. ѕри влажности, близкой к оптимальной, определенной методом стандартного уплотнени€ (около 0,65-0,70 от границы текучести), и более низкой, за расчетный коэффициент плотности грунта в верхней части земл€ного полотна следует принимать в дорожно-климатических зонах II-III  у = 0,98¸1,02; в зонах IV-V  у = 0,95¸0,98 (большие значени€ коэффициентов уплотнени€ принимают дл€ капитальных дорожных одежд, меньшие - дл€ облегченных и переходных).

ѕри более высоких расчетных влажност€х плотность образцов грунта устанавливают, исход€ из услови€, чтобы в порах скелета разместилась вс€ вода и защемленный воздух. ¬ этом случае плотность скелета грунта:

gск = g(1 - V)/1 + (Wg/gв), (44)

где g - плотность минеральной части, принимаема€ в среднем дл€ непластичных грунтов 2,65 т/м3 и дл€ пластичных - 2,68 т/м3;

V - объем защемленного в порах воздуха, в дол€х единицы (обычно 0,05 - дл€ пластичных и 0,08 - дл€ непластичных грунтов);

W - весова€ влажность, в дол€х единицы;

gв - плотность воды, принимаема€ равной 1 т/м3.

ќбразцы грунта приготавливают с послойным уплотнением в стальной цилиндрической форме, диаметр которой должен быть не менее четырех, а высота - не менее трех диаметров D штампа. “ак как грунт испытывают штампом D = 4¸5 см, диаметр формы должен быть 15-20 см, а высота - 15 см.

 огда расчетна€ влажность образца не превышает значительно оптимальную, образец приготавливают при расчетной влажности и требуемой плотности. ¬ этом случае необходимое количество (по массе) равномерно увлажненного грунта укладывают в форму в три-четыре приема, обычно равными порци€ми.  аждый слой уплотн€ют металлической трамбовкой до требуемого по расчету объема. ќбразовавшуюс€ на поверхности каждого сло€ переуплотненную корку разрыхл€ют, затем укладывают и уплотн€ют следующую порцию грунта, и так до заполнени€ всей формы. ќбразец изготавливают на 2 см выше поверхности формы, дл€ чего к форме с помощью фланцев креп€т надставку, разрезанную по образующей (рис. 32). ѕеред испытанием надставку снимают, а излишек грунта аккуратно срезают заподлицо с поверхностью формы. Ётим обеспечивают гладкую однородную поверхность образца, на которую устанавливают штамп при испытании.

”плотненный в форме грунт вместе с надставкой помещают не менее, чем на сутки во влажный эксикатор дл€ более равномерного распределени€ влаги. “олько после этого образец испытывают.

–ис. 32. ‘орма со съемной надставкой:

1 - надставка; 2 - форма: 3 - днище с отверсти€ми; 4 - патрубок

 огда расчетна€ влажность грунта значительно выше оптимальной, образцы дл€ испытани€ приготавливают, насыща€ водой предварительно уплотненный до требуемой плотности грунт. ƒл€ этого металлическа€ форма должна иметь второе дно с отверсти€ми диаметром 0,5- 1 мм (см. рис. 32). ¬ образующуюс€ полость вставл€ют два патрубка, к которым креп€т резиновые трубки. √рунт укладывают в форму (поверх уложенной на дно с отверсти€ми фильтровальной бумаги) и уплотн€ют послойно до плотности скелета, вычисленной по формуле (44). ќсобенно тщательно нужно разрыхл€ть поверхность каждого сло€ на глубину около 5 мм, чтобы разрушить образовавшуюс€ переуплотненную корку. ¬ противном случае не будет достигнут равномерное по высоте насыщение образца водой. ƒл€ насыщени€ на один патрубок надевают резиновый шланг от резервуара с водой, устанавливаемого так, чтобы уровень воды находилс€ на 20-50 см выше поверхности грунта в форме. Ќа другой патрубок надевают шланг, прикрепленный к установленной вертикально стекл€нной трубке. ѕри этом нужно следить, чтобы между поверхностью воды в полости формы и дном с отверсти€ми не образовалась воздушна€ подушка.

ќбразец насыщают до полного заполнени€ пор водой, что определ€ют периодическим взвешиванием формы с грунтом. ƒл€ насыщени€ требуетс€ 2-5 сут.

ѕо окончании насыщени€ на шланги став€т зажимы, шланги отключают от источников питани€ водой, помещают форму с грунтом на сутки во влажный эксикатор, после чего образец испытывают на рычажном прессе. Ќагрузку прикладывают через штамп, помещаемый в центре образца. Ўтамп имеет расположенные по диаметру заплечики, на которые устанавливают ножки индикаторов дл€ замера вертикальных перемещений штампа (см. рис. 28). ѕеремещение центра штампа принимают равным полусумме отсчетов по индикаторам. ƒержатели индикаторов укрепл€ют на фасонных пластинках, привинченных к фланцу формы.

Ќагружают ступен€ми с разгрузкой после каждой ступени.  аждую ступень нагрузки выдерживают до затухани€ деформации (разница отсчетов по индикаторам - не более 0,01 мм за 5 мин). ѕосле того как зафиксирован отсчет по индикаторам, штамп разгружают и ожидают восстановлени€ деформации (допуск тот же, что и при нагружении). «атем нагружают следующей ступенью, и так до достижени€ нагрузки, при которой начинают интенсивно развиватьс€ пластические смещени€ в толще массива. Ёто обычно сопровождаетс€ значительным увеличением остаточной деформации. —тупени нагрузки выбирают такими, чтобы иметь три - п€ть ступеней в процессе испытани€.

Ќа основе полученных значений обратимой деформации при каждой ступени нагрузки стро€т график зависимости упругой деформации грунта от давлени€ по подошве штампа и по формуле (41) вычисл€ют модуль упругости при каждой ступени нагрузки.

ѕри испытании св€зных грунтов высокой влажности следует давать пригрузку вокруг штампа. ¬о избежание больших ошибок нельз€ испытывать в лаборатории малыми штампами образцы слабосв€зных зернистых материалов (гравий, щебень). “акие материалы следует испытывать штампами диаметром 25-35 см. ѕри каждом значении влажности и плотности грунта должно быть испытано не менее шести образцов.

ќпределение характеристик сопротивлени€ грунтов и материалов сдвигу в лабораторных услови€х. ѕоскольку в основу расчета грунтовых оснований и слоев из слабосв€зных материалов положена обобщенна€ теори€ прочности ћора, за расчетные принимают характеристики, определ€емые касательной (огибающей) и построенным па основе испытаний исследуемого материала предельным кругам ћора (рис. 33). Ќаклон касательной к предельным кругам дает угол внутреннего трени€ в исследуемом грунте или материале, а отрезок, отсекаемый касательной на вертикальной оси, - сцепление.

»спытани€ дл€ построени€ предельных кругов ћора могут быть проведены на приборах трехосного сжати€, а также на приборах, обеспечивающих сдвиг в данной плоскости (плоский сдвиг). »спытани€ на приборах трехосного сжати€ предпочтительнее, так как дают более надежные данные. ѕри испытании па приборах, обеспечивающих сдвиг в заданной плоскости, возможна некотора€ погрешность, дл€ исключени€ которой необходимо примен€ть специальные методики обработки результатов. ÷елесообразны параллельные испытани€ па приборах трехосного сжати€ (контрольные) и па приборах плоского сдвига. ќпыт показывает, что в подавл€ющем большинстве случаев результаты испытаний на приборах трехосного сжати€ и приборах плоского сдвига не различаютс€ сколько-нибудь существенно.

ƒл€ получени€ расчетных характеристик сопротивлени€ грунтов и материалов сдвигу образцы испытывают при влажности и плотности, соответствующих состо€нию грунтов и материалов в расчетный период. ѕосле каждого испытани€ провод€т контрольные определени€ влажности и плотности испытанных образцов и при вы€влении отклонений от заданных значений корректируют результаты испытании или выбраковывают их.

–екомендуютс€ испытани€ на приборах с автоматической регистрацией нагрузок и деформаций.

÷елесообразны испытани€, в которых разрушение образца наступает через 3-5 мин.

ƒл€ испытани€ образцов грунтов и материалов в услови€х трехосного напр€женного состо€ни€ существует большое число приборов. ƒл€ каждого из них разработана подробна€ методика испытани€ с учетом особенностей конструкции прибора. ѕоэтому здесь даютс€ лишь общие рекомендации, которые следует учитывать при испытани€х, чтобы получить расчетные характеристики, используемые при проектировании дорожных одежд.

»спытывают цилиндрические образцы с отношением диаметра к высоте 1:2. ћинимальный диаметр образца зависит от крупности фракций, содержащихс€ в грунте или материале. ѕри максимальном размере зерен испытуемого грунта или материала до 5 мм принимают диаметр образца равным 60 мм; при размере зерен до 20 мм - диаметр образца 100 мм.

ќбразцы грунта, имеющие требуемую влажность и плотность, можно готовить в больших формах и затем из них специальным резаком вырезать цилиндр нужного диаметра и высоты или приготавливать образец с послойным уплотнением грунта в специальной разъемной форме требуемых диаметра и высоты.

Ќа образцы св€зных грунтов и материалов после того, как они вынуты из формы или резака, надевают манжет из резины толщиной 0,2-0,3 мм. ƒиаметр манжет должен быть на 2-3 мм меньше образца. ќбразец с манжетом устанавливают и камеру прибора, после чего камеру закрывают и заполн€ют водой.

–ис. 33. ƒиаграмма ћора дл€ суглинистого грунта при j = 22∞, с = 0,07 ћѕа, W = 13,3 % и d = 1850 кг/м3

ќбразцы слабосв€зных грунтов и материалов приготавливают в разъемной стальной форме, в которую предварительно вложен резиновый манжет, а также плитка, поддерживающа€ образец снизу. ”плотненный послойно до требуемой плотности образец вместе с формой помещают в камеру прибора, где в образце создаетс€ небольшой вакуум (около 100 мм рт. ст.). ѕосле удалени€ разъемной формы камеру закрывают и заполн€ют водой. ќбразцы испытывают при различных значени€х бокового давлени€. —ледует испытать при данных услови€х испытани€ не менее трех образцов каждого грунта или материала одинаковой влажности и плотности при каждом значении бокового давлени€.

¬се испытани€ провод€т таким образом, чтобы плотность и влажность образцов в момент разрушени€ соответствовали расчетным значени€м этих характеристик. — этой целью испытани€ ведут по закрытой системе. ƒопустимы испытани€, как с посто€нной скоростью нагружени€, так и с посто€нной скоростью деформировани€. ѕри испытани€х с посто€нной скоростью нагружени€ вертикальную нагрузку на образец создают с помощью отрегулированной струи воды или равномерного насыпани€ дроби. —корость нагружени€ - 0,01 - 0,02 ћѕа/мин при испытании грунтов и 0,02 - 0,04 ћѕа/мин при испытании материалов. ¬ процессе нагружени€ через равные промежутки времени (1-2 мин) фиксируют вертикальные деформации образца. Ќагружают до достижени€ интенсивного роста деформаций.

Ќа основе результатов испытаний вычисл€ют скорость деформировани€ образца при различных вертикальных нагрузках и изображают полученные зависимости графически (рис. 34).

Ќа начальной стадии нагружени€ скорость деформировани€ равномерно и сравнительно медленно возрастает по мере увеличени€ нагрузки. ѕо после того, как нагрузка достигает определенного размера (разной при различном боковом обжатии), скорость деформировани€ резко увеличиваетс€ и наступает так называемое лавинное нарушение структуры. Ёти точки соответствуют достижению предельного равновеси€ в образце по сдвигу при имеющемс€ боковом давлении. ѕри испытани€х с посто€нной скоростью деформировани€ регистрируют изменение нагрузки на образец во времени. «а разрушающую принимают нагрузку, соответствующую деформации грунта, равной 1/10 высоты образца. —корость деформировани€ 1-2 мм/мин. Ќа основании полученных данных стро€т диаграмму ћора и обычным пор€дком определ€ют угол внутреннего трени€ и сцепление в грунте при данной влажности и плотности (см. рис. 33).

ћелкозернистые грунты испытывают на сдвиг в заданной плоскости обычно в виде цилиндрических образцов диаметром не менее 70 мм (F = 40 см2) и высотой 3-3,5 см, грунты и материалы, содержащие крупные включени€, но не более 40 мм, - в формах размером до 30´30 см. «амена более крупных фракции допускаетс€ равным по массе количеством фракций от 10 до 40 мм. ќбразцы с данной влажностью и плотностью или приготавливают в большой форме и затем вырезают специальным резаком (мелкозернистые грунты), или готов€т непосредственно в форме, имеющейс€ в приборе. ќбразцы испытывают при разных нормальных нагрузках. ѕри каждом значении нормальных нагрузок необходимо испытать не менее трех образцов одинаковой влажности и плотности.

–ис. 34. «ависимость скорости деформировани€ V вертикальной нагрузки при испытании суглинистого грунта на приборе трехосного сжати€ (пример):

Ñ - точка резкого увеличени€ скорости деформировани€; W = 13,3% и d = 1850 кг/м3

–ис. 35. ƒиаграмма  улона:

t - касательное напр€жение; с - сцепление, ћѕа; j - угол внутреннего трени€, град; s - удельна€ вертикальна€ нагрузка

–ис. 36. «ависимость скорости деформировани€ V от сдвигающих напр€жений t при испытании на приборе плоского сдвига (пример):

р - удельна€ вертикальна€ нагрузка; V - точка резкого увеличени€ деформации сдвига

¬ цел€х обеспечени€ разрушени€ образца в виде сдвига (исключив €вление отрыва) значение нормальных нагрузок необходимо выбирать так, чтобы экспериментальные точки на графике Ђнормальные напр€жени€ - сопротивл€емость сдвигуї, располагались не выше луча, проведенного из начала координат под углом 45∞ к оси абсцисс (рис. 35). Ёкспериментальные точки, не отвечающие этому условию, при построении пр€мой tn = sntgjW + сW в расчет не принимают (отбраковывают).

ћаксимальна€ нормальна€ нагрузка не должна существенно превышать напр€жений в дорожной конструкции. ≈сли прибор снабжен приспособлением дл€ сдвига с посто€нной скоростью деформировани€, то испытывают со скоростью деформировани€ около 0,25-0,50 см/мин. Ќа основе результатов отсчетов по динамометру, вз€тых через равные промежутки времени, устанавливают зависимость между сдвигающим напр€жением и деформацией сдвига. Ёта зависимость изображаетс€ графически, откуда получают значение максимального сопротивлени€ сдвигу при данных услови€х испытани€ (рис. 36).

≈сли прибор не имеет приспособлени€ дл€ обеспечени€ посто€нной скорости деформировани€, то сдвигающую нагрузку увеличивают с посто€нной скоростью (нагружение струей воды). ќдновременно фиксируют деформацию сдвига через рапные промежутки времени и по полученным данным стро€т зависимость скорости: деформировани€ от нагрузки. «а сопротивление сдвигу примен€ют напр€жение, соответствующее резкому увеличению скорости деформировани€. ѕолучив значени€ сопротивлени€ сдвигу при разных вертикальных нагрузках, значени€ угла внутреннего трени€ и сцеплени€ наход€т из уравнени€  улона t = c + stgj, путем графического построени€ (см. рис. 35).

ѕ–»Ћќ∆≈Ќ»≈ 9





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1157 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћаской почти всегда добьешьс€ больше, чем грубой силой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1515 - | 1349 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.113 с.