Es gibt 2 Scherversuche mit denen in der Bodenmechanik innere Reibungswinkel bestimmt werden. Nennen Sie die Versuche, wesentliche Unterschiede und skizzieren Sie Probekörper mit angreifenden Kräften.
Triaxialversuch:
o freie Ausbildung der Scherfläche
Kastenscherversuch:
o vorgegebene, erzwungene Scherfuge
An 3 Teilproben einer Bodenprobe sind triaxiale Scherversuche durchgeführt worden. Die Spannungszustände beim Bruch der Proben sind in das Diagramm eingetragen!
a) Wie groß ist der innere Reibungswinkel?
b) bindiger oder nichtbindiger Boden?
c) Wie heißen die im Diagramm dargestellten Hohlkreise?
d) Wie heißt der durchgeführte Versuchstyp?
a) 0ø
b) bindig, da c > 0ø
c) Mohrsche Spannungskreise
d) uu, unkonsolidiert, undrainiert
Nennen Sie drei Einflussfaktoren der Scherfestigkeit eines nichtbindigen Bodens!
Belastung
Ungleichförmigkeitszahl
Lagerungsdichte
Kornform
anisotropes Korngefüge
a) Warum werden Triaxialversuche durchgeführt ?
b) Beschreiben Sie mögliche Versuchsabläufe und deren Ergebnisse.
a) Versuchsanordnung mit kontrollierten Hauptspannungen und freier Ausbildung der Scherfläche in der Probe
-> Scherparameter c und ρ
b)
D Versuch (konsolidiert, drainiert)
--> c`, ρ ` Endfestigkeit
CU Versuch (konsolidiert, undrainiert)
UU Versuch (unkonsolidiert, undrainiert)
--> cU, ρ U Anfangsfestigkeit
Was sind Klüfte und wodurch entstehen sie ?
Klüfte sind Räume, die zwei Gesteinskörper voneinander trennen und die von nahezu parallel verlaufenden Flächen (Trennflächen) begrenzt werden.
Sie sind tektonischen Ursprungs und entstehen durch Überschreitung der Zug- oder Scherfestigkeit
An 2 Sandproben sind direkte Scherversuche durchgeführt worden. Die Spannungs-Verformungs-Kurven zeigen das Diagramm. Was unterscheidet die beiden Kurven ?
dicht gelagerter Sand
locker gelagerter Sand (derselbe Sand)
Aus welchen beiden Anteilen kann die drainierte Scherfestigkeit eines bindigen Bodens bestehen ?
a) Sohlreibung
b) Wandreibung
c) Innere Reibung
d) Druckfestigkeit
e) Kohäsion
f) Haftfestigkeit
Warum ist die Scherfestigkeit von besonderer Bedeutung?
-weil Beanspruchungen, die Zugspannungskomponenten enthalten, vom Boden nur
vorübergehend und in geringem Maße durch Zugspannungen aufgenommen werden
können.
Wie ist ein Versagen aus Erdstoffen zurückzuführen?
-Einwirkungen ungleichförmiger Druckspannungen
Definiere Schubspannung und Scherfestigkeit
Schubspannung:
-ein Maß für die Beanspruchung
Scherfestigkeit:
-Der Boden hat die Fähigkeit, einen bestimmten Widerstand der Gestaltsänderung entgegenzusetzen. Dieser Widerstand bezeichnet man als Schub-oder Scherfestigkeit
-Ein Maß für die Größe der Beanspruchung ist die Schubspannung
-die größte vom Material aufnehmbare Schubspannung ist die Scherfestigkeit
Wann kommt es zum Grenzzustand?
-wenn die Scherfestigkeit des Materials aufgrund der Beanspruchung an einer Stelle
überschritten wird
Wann eignet sich der Rahmenscherversuch?
-bei trockenen, körnigen Erdstoffen, weil sie keine Scherfestigkeit haben
Was ist die Schergeschwindigkeit?
-Änderung des Gleitwinkels pro Zeiteinheit
Was ist der Dilatanzwinkel?
-der negative Aufgleitwinkel. Je größer desto scharfkantiger die Körner und je dichter
das Korngerüst
Was ist Kontraktanz?
-wenn körnige Materialien locker gelagert sind, so vergrößert sich die dichte mit
zunehmendem Scherweg, negativer Dilatanzwinkel
Was ist Kohäsion?
-darunter versteht man die zusammenhaltenden Kräfte von bindigen Böden, auch Haftfestigkeit genannt
Wann spricht man von der undrainierten Kohäsion und Reibungswinkel?
-wenn man die Grenzzustände ohne Berücksichtigung des Porenwasserdrucks auswertet und beschreibt
Nenne 3 Scherversuchsgeräte
-Rahmen-/Einfach-/Ringschergerät
Was ist der Triaxialversuch?
-Erfassung Scherparameter unter mehrachsiger Beanspruchung
-Ermittlung Scherverhaltung und Spannungs-Verformungsverhalten des Bodens
UU-Versuch (unkonsolidiert & undräniert)
CU-Versuch (konsolidiert & undräniert)
CD-Versuch (konsolidiert & dräniert),
Welche Ergebnisse bringt die Auswertung des Triaxialgerätes?
Was ist ein CU-Scherversuch?
ist ein konsolidierter undrainierter Scherversuch (triaxial)
zylindrische Probe von Gummihülle umgebende Druckzelle, durch Wasserdruck allseitig belastet, axialspannung mit einem Druckstempel
Aus welchen 3 Versuchsphasen besteht der Standardtriaxialversuch (CU-Versuch)?
1. Sättigung
2. Konsoldation
3. Abschervorgang(abscheren=abschneiden)
Nennen Sie 3 Einflussfaktoren der Scherfestigkeit eines nichtbindigen Bodens!
Ungleichförmigkeitszahl
anisotropes Korngefüge
Last changed7 months ago