20 无侧限抗压强度试验

20.1  一 般 规 定

20.1.1      土样应为饱和软黏土。

20.1.2      本试验方法加荷方式应为应变控制式。

20.2  仪 器 设 备

20.2.1      本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定：

1    应变控制式无侧限压缩仪(图20.2. 1):应包括负荷传感器或测力计、加压框架及升降螺杆等。应根据土的软硬程度选用 不同量程的负荷传感器或测力计；

图20.2.1 应变控制式无侧限压缩仪示意图

1—轴向加压架；2一轴向测力计；3一试样；4一传压板；5一手轮或电动转轮；

6—升降板；7一轴向位移计

2  位移传感器或位移计(百分表):量程30mm, 分度值0.01mm;

3    天平：称量1000g, 分度值0. 1g。

20.2.2      本试验所用的其他仪器设备应符合下列规定：

1    重塑筒筒身应可以拆成两半，内径应为3.5mm～4.0mm,高应为80mm;

2   其他设备包括秒表、厚约0.8cm 的铜垫板、卡尺、切土盘、 直尺、削土刀、钢丝锯、薄塑料布、凡士林。

20.3  操 作 步 骤

20.3.1      试样制备应符合本标准第19.3.1条的规定。

20.3.2      试样直径可为3.5cm～4.0cm 。 试样高度宜为8.0cm。

20.3.3      将试样两端抹一薄层凡士林，当气候干燥时，试样侧面亦 需抹一薄层凡士林防止水分蒸发。

20.3.4      将试样放在下加压板上，升高下加压板，使试样与上加压 板刚好接触。将轴向位移计、轴向测力读数均调至零位。

20.3.5      下加压板宜以每分钟轴向应变为1%～3%的速度上升， 使试验在8min～10min 内完成。

20.3.6      轴向应变小于3%时，每0.5%应变测记轴向力和位移读 数1次；轴向应变达3%以后，每1%应变测记轴向位移和轴向力 读数1次。

20.3.7       当轴向力的读数达到峰值或读数达到稳定时，应再进行 3%～5%的轴向应变值即可停止试验；当读数无稳定值时，试验应 进行到轴向应变达20%为止。

20.3.8      试验结束后，迅速下降下加压板，取下试样，描述破坏后 形状，测量破坏面倾角。

20.3.9       当需要测定灵敏度时，应立即将破坏后的试样除去涂有 凡士林的表面，加入少量切削余土，包于塑料薄膜内用手搓捏，破 坏其结构，重塑成圆柱形，放入重塑筒内，用金属垫板，将试样挤成 与原状样密度、体积相等的试样。然后应按本标准第20.3.4条~ 第20.3.8条的规定进行试验。

        20.4  计算、制图和记录

20.4.1  试样的轴向应变应按下式计算：

 (20.4.1)

20.4.2  试样的平均断面积应按下式计算：

 (20.4.2)

20.4.3  试样所受的轴向应力应按下式计算：

 (20.4.3)

式中：σ—— 轴向应力(kPa);

C—— 测力计率定系数(N/0.01mm);

R—— 测力计读数(0.01mm);

A_a—— 试样剪切时的面积(cm²)。

20.4.4  以轴向应力为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制应力应变 曲线(图20.4.4)。取曲线上的轴向应力作为无侧限抗压强 度 q_u。 轴向应力不明显时，取轴向应变为15%对应的应力 作为无侧限抗压强度 q_u。

图20.4.4  轴向应力与轴向应变关系曲线

1—原状试样；2一重塑试样

20.4.5  灵敏度应按下式计算：

            (20.4.5)

式中：S_t—— 灵敏度；

q_u——原状试样的无侧限抗压强度(kPa);

—— 重塑试样的无侧限抗压强度(kPa)。

20.4.6  本试验的记录格式应符合本标准附录D 表 D.37 的规定。