H επίδραση της δομής στην απόκριση του καολίνη σε διάτμηση

Τσαφταρίδη, Ελένη Αναστασία; Tsaftaridi, Eleni Anastasia

dc.contributor.author	Τσαφταρίδη, Ελένη Αναστασία	el
dc.contributor.author	Tsaftaridi, Eleni Anastasia	en
dc.date.accessioned	2019-06-21T09:41:36Z
dc.date.available	2019-06-21T09:41:36Z
dc.date.issued	2019-06-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48879
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16616
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανισοτροπία	el
dc.subject	Καολίνη	el
dc.subject	Δοκιμή απ' ευθείας διάτμησης	el
dc.subject	Δομή καολίνη	el
dc.subject	Τριαξονικές δοκιμές	el
dc.subject	Anisotropy	en
dc.subject	Structure	el
dc.subject	Direct shear	el
dc.subject	Triaxial test	el
dc.subject	Kaolin	el
dc.title	H επίδραση της δομής στην απόκριση του καολίνη σε διάτμηση	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	The effect of structure on the mechanical behaviour of kaolin	en
heal.classification	Εδαφομηχανική	el
heal.classification	Γεωτεχνικά	el
heal.classification	Πολιτικός μηχανικός	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-03-15
heal.abstract	Η παρούσα Διπλωματική Εργασία έχει ως αντικείμενο την μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς του αργιλικού υλικού καολίνη. Στόχος της εργασίας ήταν να συνδεθεί η δομή του υλικού σε διάφορες φάσεις φόρτισης με την αντίστοιχη απόκριση του και να προσδιορισθεί η επιρροή της δομής στην απόκριση του υλικού σε διάτμηση. Στην αρχή, παρουσιάζεται μία βιβλιογραφική επισκόπηση της μηχανικής συμπεριφοράς των αργιλικών υλικών και ειδικότερα του καολίνη. Γίνεται μία σύντομη περιγραφή των δοκιμών κατάταξης και προσδιορίζονται τα όρια Atterberg του συγκεκριμένου καολίνη. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής, εκτελέστηκαν μια σειρά από δοκιμές συμπιεσομέτρου σε διαφορετικά ποσοστά υγρασίας από τις οποίες προσδιορίστηκαν οι τιμές των εγγενών χαρακτηριστικών Cc* , Cs, e100 και e1000*. Με βάση τα ανωτέρω χαρακτηριστικά συγκρίνονται οι κανονικοποιημένες καμπύλες στερεοποίησης του καολίνη, με χρήση του δείκτη κενών Iv, με την καμπύλη στερεοποίησης αναζυμωμένων αργίλων του Burland και την αντίστοιχη του Hong για αργίλους που βρίσκονται στον χάρτη πλαστιμότητας κοντά στην γραμμή Α. Αφού γίνει αναφορά στο θεωρητικό υπόβαθρο της δοκιμής της απευθείας διάτμησης, στην πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε και στη διαδικασία μόρφωσης των δοκιμίων, παρουσιάζονται και συγκρίνονται τα αποτελέσματα των δοκιμών. Ειδικότερα, παρατίθενται οι καμπύλες του λόγου των τάσεων, τ/σ, ως προς την οριζόντια μετακίνηση και οι σχέσεις της κατακόρυφης προς οριζόντια μετακίνηση. Περιορισμένος αριθμός πειραμάτων διεξήχθη με σκοπό την εξακρίβωση της γωνίας της τελικής παραμένουσας διατμητικής αντοχής. Σκοπός της συγκεκριμένης σειράς πειραμάτων ήταν η μελέτη του βαθμού επίδρασης της εσωτερικής ανισοτροπίας του αργιλικού υλικού καολίνη στην παραμένουσα διατμητική του αντοχή. Οι δοκιμές απευθείας διάτμησης έγιναν σε δοκίμια αναζυμωμένου καολίνη τα οποία μορφώθηκαν υπό διαφορετικές κλίσεις ως προς την οριζόντιο από ένα δείγμα που είχε στερεοποιηθεί προηγουμένως σε μεγάλη διάταξη συμπιεσομέτρου σε κατακόρυφη τάση σν΄ = 200kPa. Η δομή του υλικού απόρροια της διάταξης και της ανάπτυξης δεσμών συνοχής των αργιλικών πλακιδίων κατά το χρονικό διάστημα της στερεοποίησης του αναζυμωμένου εδαφικού, εξετάστηκε στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Παράλληλα, εξετάστηκε η μορφολογία της διατμημένης επιφάνειας και της μικροδομής του εδαφικού υλικού μετά τις δοκιμές διάτμησης. Η διατμητική αντοχή διαφοροποιείται ανάλογα με τον προσανατολισμό του δοκιμίου και προτείνεται μία σχέση μεταξύ της γωνίας διατμητικής αντοχής και αρχικού προσανατολισμού του δοκιμίου. Η ανάλυση της μικροδομής του υλικού στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο δείχνει επίσης διαφοροποίησή της με τον προσανατολισμό των δοκιμίων που συνάδει με την διαφορετική αντοχή σε διάτμηση. Επίσης, εκτελέστηκαν δοκιμές τριαξονικού εφελκυσμού και θλίψης σε ανισότροπα κανονικώς στερεοποιημένα δοκίμια υπό συνθήκες ελεύθερης στράγγισης με σκοπό να διερευνηθεί η ανισοτροπία του υλικού υπό τριαξονικές συνθήκες φόρτισης. Τα δοκίμια στερεοποιήθηκαν στην τριαξονική συσκευή υπό συνθήκες ανισότροπης Κ0 στερεοποίησης σε διάφορες αρχικές μέσες τάσεις p΄ μεγαλύτερες των 200kPa, τάση στερεοποίησης του δείγματος στην μεγάλη διάταξη του συμπιεσομέτρου. Με βάση τα αποτελέσματα τον τριαξονικών δοκιμών συγκρίνεται η συμπεριφορά των δοκιμίων για τις δύο μορφές μονοτονικής φόρτισης και υπολογίζονται οι παράμετροι της κρίσιμης κατάσταση για θλίψη και εφελκυσμό. Τέλος, γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων της συγκεκριμένης Διπλωματικής, με αποτελέσματα προηγούμενων Διπλωματικών Εργασιών.	el
heal.abstract	Ιn this Diploma Thesis, the mechanical behavior of kaolin is examined. The aim of this study was to correlate the structure of the material to the observed mechanical response and hence to identify, the effect of structure on the response of kaolin to shearing. A review of the literature on the mechanical behavior of clays, and in particular of kaolin, is presented. The kaolin used in this study is described and its Atterberg limits are determined. In the context of this Diploma Thesis, a series of oedometer tests at various initial water contents was conducted. The intrinsic compression properties Cc, Cs, e100* and e1000* were determined. Moreover, the one-dimensional compression line normalized, the void index Iv was compared to the theoretical Intrinsic Compression Line proposed by Burland and to the Extended Intrinsic Compression Line, which was proposed by Hong for clays lying close to the A line in the plasticity chart. Furthermore, various direct shear tests were implemented. The testing procedures and sample preparation methods are described and the test results are presented in terms of stress ratio, τ/σ΄, strain vertical against horizontal displacements curves. A number of tests are performed to large displacements by continuous loading/unloading cycles to investigate potential residual strength anisotropy. Specimens for the direct shear were formed from a large sample at various orientations to the horizontal. The sample was extracted from a large dimensions oedometer device after one-dimensional consolidation of reconstituted kaolin in the form of a slurry to a vertical effective stress σv'=200kPa. The structure of the kaolin specimens resulting from particle alignment and bonding developed during anisotropic consolidation was examined under an electron scanning microscope. Comparison is made with the structure developed along the shear zone in the direct shear tests. The strength of kaolin strongly depends on its structure associated with the variation of the specimen orientation. A strength-specimen orientation relation is proposed to describe their interdependence. Studies of the micro structure of kaolin under the electron scanning microscope support the observed strength dependence on orientation. Finally, a series of drained triaxial extension and compression tests were performed to investigate the mechanical behavior of normally consolidated reconstituted kaolin after, anisotropic, K0, consolidation in the triaxial apparatus to range of mean effective stresses, p’, higher than 200kPa; the normal stress applied to the sample during anisotropic consolidation in the large oedometer. The tests results are used to investigate strength anisotropy in the two loading modes, and to define the critical state lines (CSL) for triaxial extension and compression. The findings are subsequently compared to those presented in recently completed Diploma Theses on the mechanical response of kaolin.	en
heal.advisorName	Γεωργιάννου, Βασιλική	el
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιάννου, Βασιλική	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Γεωτεχνικής. Εργαστήριο Εδαφομηχανικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	171 σ.
heal.fullTextAvailability	true