Ce dă și ce nu dă un edometru obișnuit

8.1. Ce dă și ce nu dă un edometru obișnuit#

Intuiție

Ca să afli cât de moale este o saltea nouă, trebuie să apeși mai tare decât a fost apăsată vreodată. Dacă apeși mai puțin, simți doar arcurile revenind la o formă pe care au mai avut-o. O argilă care a dus cândva 800 kPa și pe care o încarci în laborator până la 300 kPa îți arată același lucru: recompresiunea, nu compresiunea adevărată.

8.1.1. Încercarea obișnuită#

În laboratorul din care provin datele, ca în multe altele, încercarea edometrică curentă se face cu treptele 12,5 – 25 – 50 – 100 – 200 – 300 kPa, urmate de descărcare. Rezultatul cerut este modulul edometric pe intervalul 200–300 kPa, notat \(M_{2\text{-}3}\) [kPa], care intră în calculul tasărilor. Setul nostru de date are 108 astfel de încercări: 59 pe probe inundate și 49 la umiditatea naturală.

../_images/c4e8ab4af618a2de4f075149e5be5389611067ce067aaf3698c195aeb7ead7c2.png

Stânga: toate curbele, în reprezentarea obișnuită (tasare specifică în funcție de logaritmul efortului). Dreapta: raportul dintre panta ultimei trepte și panta treptei dinainte.

8.1.2. Ce se vede#

Curbele nu au tronson drept. În Curba de compresiune am învățat că, odată depășită presiunea de preconsolidare, curba devine o dreaptă în scară logaritmică: linia de compresiune normală, cu panta \(C_c\). Aici, aproape toate curbele încă se curbează în jos la ultima treaptă.

Panta încă crește. Dacă proba ar fi ajuns pe linia de compresiune normală, panta de pe 200–300 kPa ar fi egală cu cea de pe 100–200 kPa, iar raportul din histograma din dreapta ar fi 1. În realitate:

raportul pantelor: mediana 1.41 [–], jumătatea din mijloc între 1.25 și 1.54
încercări la care panta crește cu peste 10 %: 91 %

La nouă încercări din zece, proba este încă în tranziția dintre recompresiune și compresiunea normală. Pământurile din set sunt consistente (indicele de consistență \(I_c\) are mediana 0,82 [–]), deci aproape sigur supraconsolidate: au dus în trecut, prin greutatea unor straturi erodate sau prin uscare, eforturi mai mari decât cele din încercare.

Unele probe inundate se umflă la primele trepte. În fișier vei găsi tasări specifice negative la 12,5 și 25 kPa. Nu sunt erori: o argilă supraconsolidată și nesaturată, pusă în apă sub un efort mic, absoarbe apă și se umflă. Este încă un semn de supraconsolidare.

8.1.3. Ce poți scoate din încercare#

Mărime

Se poate?

Observații

modulul edometric pe intervalul de eforturi al lucrării (\(M_{2\text{-}3}\) [kPa] sau altul)

da

exact pentru asta este făcută încercarea

tasarea unui strat sub o încărcare de până la 300 kPa

da

direct din tasările specifice, fără niciun model

o pantă de descărcare, \(C_s\) [–]

aproximativ

dintr-un singur pas de descărcare, vezi Regulile empirice față de măsurători

indicele de compresiune \(C_c\) [–], deci \(\lambda\)

nu

panta de pe 200–300 kPa este o pantă de tranziție, mai mică decât \(C_c\)

presiunea de preconsolidare \(\sigma'_p\) [kPa]

nu

construcția lui Casagrande cere tronsonul drept, care lipsește

gradul de supraconsolidare

nu

rezultă din \(\sigma'_p\)

 
Valori din setul de date: mediana și jumătatea din mijloc
  indicele porilor inițial e0 [–]:        0.65 (între 0.58 și 0.742)
  limita de curgere wL [%]:               44 (între 38 și 51)
  indicele de plasticitate Ip [%]:        30 (între 24 și 36)
  panta pe 200–300 kPa, „Cc aparent” [–]: 0.127 (între 0.0985 și 0.198)
  modulul edometric M2-3 [kPa]:           7.02e+03 (între 4.85e+03 și 9.11e+03)

8.1.4. De ce contează pentru teoria stării critice#

Modelele din capitolul 6 au nevoie de \(\lambda\), de \(\kappa\) și de presiunea de preconsolidare \(p'_0\). Din tabelul de mai sus, încercarea obișnuită nu dă cu adevărat niciuna dintre ele. Asta nu este un defect al încercării: ea a fost gândită pentru calculul tasărilor cu modulul edometric, iar acolo își face treaba. Este însă o limită de care trebuie să știi înainte să completezi parametrii unui model avansat „din fișa de laborator”.

Dacă numim totuși \(C_c\) panta de pe ultima treaptă, obținem un \(C_c\) aparent, mai mic decât cel adevărat. Cât de mic, nu putem ști din aceste încercări. Trei dintre ele au fost duse până la 500 kPa, iar panta a continuat să crească și acolo; la una dintre ele, de la 0,064 (100–200 kPa) la 0,084 (200–300 kPa) și la 0,126 (300–500 kPa).

Rezumat

  • Încercarea până la 300 kPa surprinde, la argilele consistente, recompresiunea și începutul tranziției.

  • Dă corect modulul edometric și tasările în domeniul de eforturi încercat.

  • Nu dă \(C_c\) (deci \(\lambda\)) și nu dă presiunea de preconsolidare.

  • „\(C_c\)” citit de pe ultima treaptă este o valoare aparentă, mai mică decât cea reală.

Cuprins