5. STANOVENÍ BOBTNACÍHO TLAKU

Podobné dokumenty
VYHODNOCENÍ LABORATORNÍCH ZKOUŠEK

PROTOKOL číslo: / 2014

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

OPTIMALIZACE NÁVRHU CB VOZOVEK NA ZÁKLADĚ POČÍTAČOVÉHO A EXPERIMENTÁLNÍHO MODELOVÁNÍ. GAČR 103/09/1746 ( )

SILNIČNÍ A GEOTECHNICKÁ LABORATOŘ

Pilotové základy úvod

TERMOFYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI. Radek Vašíček

PROTOKOL O ZKOUŠCE č. 0302/2013

Program cvičení z mechaniky zemin a zakládání staveb

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2

Srovnávací měření modulů přetvárnosti podle metodiky ČD a DB informace o výsledcích grantu MD ČR

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

LABORATORNÍ ZKOUŠKY VZORKY LABORATORNÍ ZKOUŠKY. Postup laboratorních zkoušek

STANOVENÍ PARAMETRŮ PRO NUMERICKÉ MODELY POMOCÍ KONVENČNÍCH LABORATORNÍCH ZKOUŠEK. Vybrané kapitoly z geotechniky (VKG)

Sylabus 16. Smyková pevnost zemin

TENSION RESISTANCE MEASURING DEVICE FOR MEANS OF MECHANIZATION ZAŘÍZENÍ PRO MĚŘENÍ TAHOVÉHO ODPORU MECHANIZAČNÍCH PROSTŘEDKŮ

Rozměr síta , , , , , ,

VLHKOST A NASÁKAVOST STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ. Stavební hmoty I Cvičení 7

DRÁTKOBETON PRO PODZEMNÍ STAVBY

Podklady WWW. ge_id=302

Posouzení únosnosti železničního spodku z pohledu evropských norem

Laboratorní cvičení L4 : Stanovení modulu pružnosti

Zkoušení ztvrdlého betonu Objemová hmotnost ztvrdlého betonu

Posouzení přesnosti měření

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

2. přednáška. Petr Konvalinka

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM - Základní materiálové parametry

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

Zapojení odporových tenzometrů

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Sedání piloty. Cvičení č. 5

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-4

Konsolidace zemin Stlačení vrstev zeminy je způsobené změnou napětí v zemině např. vnesením vnějšího zatížení do zeminy

Tlaková síla Hmotnost [g] hmotnost [kn] b [mm] h [mm] l [mm]

Příklady ke cvičení Mechanika zemin a zakládání staveb

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY

Nejprve v rámu Nastavení zrušíme zatrhnutí možnosti nepočítat sedání. Rám Nastavení

EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘOVÁNÍ STYČNÍKŮ DŘEVĚNÉHO SKELETU EXPERIMENTAL VERIFICATION OF JOINTS IN TIMBER SKELETONS

Sylabus 5. Základní vlastnosti zemin

MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

Experimentální zjišťování charakteristik kompozitových materiálů a dílů

Smyková pevnost zemin

PARAMETRY - LABORATORNÍ ZKOUŠKY TUHOST ZEMIN. Vybrané kapitoly z geotechniky (VKG) VKG: Parametry... tuhost zemin /29

Zařízení na lisování a balení cupaniny skelné vaty

3. Měření viskozity, hustoty a povrchového napětí kapalin

Zadání vzorové úlohy výpočet stability integrálního duralového panelu křídla

Tenzometry HBM. Petr Wasgestian

Laboratorní úloha č. 4 - Kmity II

Návrh a posouzení směsí recyklátů a vedlejších energetických produktů upravených pojivy Dušan Stehlík

Jméno: St. skupina: Datum cvičení: Autor cvičení: Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc., Ing. Petr Liškutín, Ing. Martin Petrenec,

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k

monitorování stavebních konstrukcí a geotechnických projektů pomocí optických vláken Technologie SOFO 1

Sendvičové panely únosnost při celoplošném zatěžování

RODOS ROZVOJ DOPRAVNÍCH STAVEB Janouškova 300, Praha 6 Tel , ZPRÁVA č. 14/2011

Interní norma č /01 Průměr a chlupatost příze

Zkoušení kompozitních materiálů

Sendvičové panely smykový test výplňového materiálu čtyřbodovým ohybem

1. přednáška. Petr Konvalinka

RÁMCOVÉ OTÁZKY pro pedmt Mechanika zemin pro 2. roník

list číslo Číslo přílohy: číslo zakázky: stavba: Víceúčelová hala Březová DPS SO01 Objekt haly objekt: revize: 1 OBSAH

NÁVRH A OVĚŘENÍ BETONOVÉ OPŘENÉ PILOTY ZATÍŽENÉ V HLAVĚ KOMBINACÍ SIL

Zkoušení kompozitních materiálů

Příloha č. 3 Technická specifikace

Experimentální ověření možností stanovení příčné tuhosti flexi-coil pružin

KONTINUÁLNÍ MĚŘENÍ VLHKOSTI BIOMASY

EB TNI MECHANICKÉ SPOJOVÁNÍ HLINÍKOVÝCH VODIČŮ (VE SVORKOVNICÍCH ŘADY RS, RSA, RSA PE, RSP)

Černé označení. Žluté označení H R B % C 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Houževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie)

Studené Jílové u Prahy Česká republika. tel/fax:

Dilatometr DF-7 a Automatický lis DL-7

Testování olejů - Reichert

Křehké materiály. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek, 2008

Obr. 19.: Směry zkoušení vlastností dřeva.

N o v é p o z n a t k y o h l e d n ě p o u ž i t í R o a d C e m u d o s m ě s í s t u d e n é r e c y k l a c e

Teorie měření a regulace

NESTABILITY VYBRANÝCH SYSTÉMŮ. Úvod. Vzpěr prutu. Petr Frantík 1

EXPERIMENTÁLNÍ METODY. Ing. Jiří Litoš, Ph.D.

EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 1. Jan Krystek

CELOSVĚTOVĚ UNIKÁTNÍ AKUSTICKÝ MATERIÁL MONTÁŽNÍ NÁVOD

Vysoké učení technické Wroclaw Institut geotechniky a hydrotechniky. Dr. Ing. Olgierd Pula Dr. Ing. Andrzej Piotrowski

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2 21,3 %, 18,8 %

DRÁTKOBETON PRO SEGMENTOVÁ OSTĚNÍ TUNELŮ

Zkoušení pružných podložek pod patu kolejnice

Stanovení difúzního koeficientu cesia na bentonitu

HODNOCENÍ ROZDÍLNÝCH REŽIMŮ PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ

Mechanika zemin I 4 Stlačitelnost

FUNKČNÍ ZKOUŠKY PROVÁDĚNÉ ČMI Ing. Jakub Vacula, Ing. Karel Žáček

Chyby měřidel a metody měření vybraných fyzikálních veličin

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Sendvičové panely únosnost v osovém tlaku

VYUŽITÍ MULTIFUNKČNÍHO KALIBRÁTORU PRO ZKRÁCENOU ZKOUŠKU PŘEPOČÍTÁVAČE MNOŽSTVÍ PLYNU

Obecný Hookeův zákon a rovinná napjatost

SILNIČNÍ A GEOTECHNICKÁ LABORATOŘ

Zpráva o dynamických zkouškách borháků Raveltik

Kalorimetrická měření I

Transkript:

Jedním z hlavních geotechnických požadavků kladených na materiál bariéry je také bobtnací schopnost. Schopnost absorbovat velké množství vody spojená se schopností zvětšovat objem, umožňuje například uzavírání vzniklých trhlin. Vlastnost bobtnat při kontaktu s vlhkostí znamená, že v úložišti, kdy bude materiál o určitém objemu ze všech stran obklopen ostatními vrstvami bariéry bude vznikat bobtnací tlak. Tímto tlakem bude materiál působit na své okolí. Z těchto důvodů je pro správné navržení konstrukce úložiště nutné určit velikost bobtnacího tlaku zeleného jílu. 5.1 DEFINICE BOBTNACÍHO TLAKU A ZPŮSOBY MĚŘENÍ Účelem zkoušky je zjištění schopnosti materiálu bobtnat a určení bobtnacího tlaku, který vyvozují na své okolí je-li jim bráněno ve zvětšování objemu. Jedná se o zjišťování vlastnosti materiálů při zvyšování jejich vlhkosti. Bobtnací tlak definujeme jako tlak elementu nasáklého vodou při zamezení deformace. Již této formulace vyplývá, že měření resp. metodika měření bobtnacího tlaku není úplně jednoduše proveditelnou záležitostí. Pro zjištění bobtnacího tlaku lze využít dvou metod měření. První metoda je založena na měření objemových změn zalitého vzorku vodou za předem určeného normálového zatížení v klasických edometrech. Touto metodou lze s ohledem na konstrukci edometrické stolice měřit objemové změny do zatížení okolo 1,0 MPa. Protože se předpokládá, že bobtnací tlak bude mnohem bude mnohem vyšší, byl zkonstruován speciální Stand na měření bobtnacího tlaku s pomocí dynamometrů. Na bobtnacím Standů se snažíme co nejvíce zabránit objemovým změnám zavodněného vzorku a tak změřit co možná největší tlak (bez ztrát vyvolaných objemovými změnami). 5.2 PODROBNĚJŠÍ POPIS POUŽITÝCH ZAŘÍZENÍ V klasických edometrech na edometrické stolici pomocí pákového zatěžovacího ramene.jedná se o postupné zatěžování, respektive odlehčování zkoušeného vzorku, který je součastně zalit vodou. Na vzorek je vyvozováno konstantní napětí a sleduje se deformace vzoru v čase. Deformace se měří indikátorovými hodinkami umístěnými přímo na edometru a případně i indukčními snímači připevněnými na pákovém systému edometrické stolice. Podle zjištěné deformace k určitému napětí se usuzuje na Obr. 1: Edometrická stolice bobtnací schopnost materiálu. Tento typ zatěžování je v laboratořích CEG možné použít pro zatížení do 1,0 MPa. Toto zatížení je maximální, které jde naložit na pákový systém edometrické stolice. Jedná se zhruba o 113 kg závaží pro starý typ edometru s průměrem prstence 120 mm,

Ve speciálním STANDU za pomoci dynamometrů Jedná se o zařízení skládající se z podstavy tvořené ocelovými úhelníky, soutyčí opatřeného závitem, horní části ze dvou U profilů a matek. Dalším přídavným zařízením je klasický edometr a dynamometr. Dynamometru, které přicházejí v úvahu jsou určeny pro zatížení 5, 10 a 50 t. Přesná konstrukce se stručným popisem je na obr. 3. Tento typ je vhodný pro měření bobtnacího tlaku, který získáme přímo odečtením na dynamometru. Výstupem ze zkoušek ve Standů je průběh bobtnacího tlaku v čase v závislosti na změnách objemu, kterým nelze úplně zabránit. Důležité je správné umístění resp. vycentrování měřícího zařízení, protože při jakémkoliv vyosení dochází k nežádoucím deformacím a POHLED Z BOKU : POHLED Z PŘEDU: Obr.2: STAND na měření bobtnacího tlaku do měření vnáší chyby. POHLED SHORA : STAND PRO MĚŘENÍ BOBTNACÍHO TLAKU 5.3 ÚPRAVA ZKOUŠENÉHO MATERIÁLU Pro zjištění bobtnacího tlaku zeleného jílů byly vzorky upraveny lisováním. Lisovaný materiál Materiál je nejprve uložen do ocelové formy, která má tvar shodující se s tvarem prstence edometrů a slisován na žádanou objemovou hmotnost. Z důvodu rychlejšího průběhu zkoušek a rozsahu edometru se výška takto lisovaných vzorků snižuje z 30 mm na 15 mm. Vzorek je vysunut z formy a vložen do prstence edometru. Po vytlačení vzorku z formy je vzorek vtlačen do prstence edometru. Obr. 3: schéma STANDU na měření bobtnacího tlaku 5.4 LISOVANÝ MATERIÁL VE SPECIÁLNÍM STANDU Sada měření bobtnacích tlaků lisovaných vzorků zeleného jílu za pomoci speciálního STANDU. Stand byl podrobněji popsán v kapitole X.2. Schéma je pak na obr.3 a popis výroby zkušebních vzorků a jejich umístění do edometru byl již také popsán v předchozí kapitole. Jak již bylo uvedeno, používají se pro měření dynamometry různých tuhostí s mezním zatížením 50, 10 a 5 t. Na základě známých hodnot z měření na těchto 9/2002 CENTRUM EXPERIMENTÁLNÍ GEOTECHNIKY 2

dynamometrech pro bentonity a pro směs Rokle mletá neaktivovaná s 10% písku a 5% grafitu bylo předpokládáno využití těchto druhů dynamometrů. Základní myšlenkou sestrojení speciálních tuhých STANDŮ na měření bobtnacího tlaku bylo, co možná největší zabránění objemovým změnám a tím naměření co možná největších bobtnacích tlaků. Prvním výstupem měření je závislost deformace a bobtnacího tlaku v čase. Deformace získaná odečtením z indikátorových hodinek umístěných přímo na edometru a tlak je získáván z deformace odečtené z indikátorových hodinek na dynamometru přepočtem za pomoci kalibrační konstanty daného dynamometru. Pro jednotlivé dynamometry byla provedena kalibrace na sálových lisech jejichž výstupem jsou kalibrační konstanty k [mm/mn]. Jednotlivé konstanty jsou uvedeny na obr. 4. σ sw = k. A - hledaný bobtnací tlak σ SW [MPa] - odečtené deformace z indikátorových hodinek na dynamometru [mm] - A plocha vzorku v oedometru [m 2 ] Obr. 4: Kalibrační konstanty dynamometrů Po již popsaném ukládáním vzorků do edometru a sestavení edometru byl edometr umístěn do STANDU na dynamometr tak, aby osy edometru a dynamometru byly totožné, Dále bylo nutno spustit horné část složenou ze dvou úhelníků a lehce dotáhnout šrouby na soutyčí tak, aby byly aktivovány indikátorové hodinky na edometru i dynamometru. Následuje první záznam měření, zalití vzorku destilovanou vodou a dále je již měřeno bobtnání. Hodnoty deformací jsou odečítány zpočátku ve velmi krátkými intervaly, které se ale časem prodlužují úměrně ustalování deformací vzorků. V okamžiku, kdy dojde k ustálení deformace je zkouška ukončena. 9/2002 CENTRUM EXPERIMENTÁLNÍ GEOTECHNIKY 3

Graf 1- Průběh bobtnání v čase pro dynamometr 5, 10 a 50 t Graf 2- Změna objemu v čase pro dynamometr 5, 10 a 50 t V grafech jsou vynesena všechna měření provedená ve speciálních standech. Tab. 1 udává základní vlastnosti vzorků na počátku měření ve speciálních standech. 9/2002 CENTRUM EXPERIMENTÁLNÍ GEOTECHNIKY 4

URČENÍ BOBTNACÍHO TLAKU PREFABRIKÁTU ZELENY JIL oedometr č.3 Hmotnost vzorku : m = m 1 +m 2 +m 3 g Hmotnost po slisování 324,45 g Váha zeminy s prstencem edometru 2556,13 g Váha prstence 2231,68 g Hmotnost vzorku : m = 324,45 g Výška vzorku h = 15,27 mm Průměr vzorku d = 120,075 mm Zatěžovaná plocha A = 0,011324 [ m 2 ] ( starý typ oedometru) Objem vzorku V = 0,000173 m 3 Objemová hmotnost ρ = 1876 kg/m 3 Váha zeminy s prstencem edometru 2653,50 g Váha prstence 2235,99 g Váha zeminy netto 417,51 g Hmotnost vzorku po zkoušce : m = 417,51 g Hmotnost vzorku po vysušení m d = 296,18 g Výška vzorku po zkoušce h 1 = mm Koeficient 5t dynamometr k 5 = 116,69 (pro převod při jednotkách mm, MN ) Výška válce po zkoušce mm Datum Čas čas Bobtnací tlak Čtení na Čtení na Poměr Změna [ hod ] MPa edometru dynamom. edom objemu [mm] [mm] [ % ] 18.7.02 9:55:00 0 0,000 0 0 0,000 0,000 18.7.02 10:00:00 0,083 0,132 0,105 0,174 0,688 0,688 18.7.02 10:03:00 0,133 0,185 Zavodněno 0,149 0,244 0,976 0,976 18.7.02 10:07:00 0,200 0,219 0,175 0,289 1,146 1,146 18.7.02 10:10:00 0,250 0,239 0,191 0,316 1,251 1,251 18.7.02 10:12:00 0,283 0,261 0,206 0,345 1,349 1,349 18.7.02 10:15:00 0,333 0,282 0,219 0,373 1,434 1,434 18.7.02 10:20:00 0,417 0,284 0,249 0,375 1,631 1,631 18.7.02 10:25:00 0,500 0,353 0,269 0,467 1,762 1,762 18.7.02 10:30:00 0,583 0,370 0,279 0,489 1,827 1,827 18.7.02 10:40:00 0,750 0,422 0,309 0,557 2,024 2,024 18.7.02 11:00:00 1,083 0,515 0,371 0,68 2,430 2,430 18.7.02 11:33:00 1,633 0,637 0,45 0,842 2,947 2,947 18.7.02 12:18:00 2,383 0,775 0,526 1,024 3,445 3,445 18.7.02 13:35:00 3,667 0,964 0,63 1,274 4,126 4,126 18.7.02 14:44:00 4,817 1,113 0,708 1,471 4,637 4,637 19.7.02 8:55:00 23,000 1,930 1,125 2,55 7,367 7,367 19.7.02 11:33:00 25,633 1,943 1,131 2,568 7,407 7,407 22.7.02 9:15:00 95,333 1,999 1,159 2,642 7,590 7,590 23.7.02 9:35:00 119,667 2,003 1,163 2,647 7,616 7,616 24.7.02 11:46:00 145,850 2,008 1,164 2,653 7,623 7,623 26.7.02 9:07:00 191,200 2,012 1,168 2,659 7,649 7,649 30.7.02 9:15:00 287,333 2,026 1,171 2,677 7,669 7,669 31.7.02 8:55:00 311,000 2,028 1,172 2,68 7,675 7,675 9/2002 CENTRUM EXPERIMENTÁLNÍ GEOTECHNIKY 5