Laboratoriumproeven

De laboratoriumproeven die als regel in de grondmechanica en funderingstechniek worden ingezet ter bepaling van de mechanische eigenschappen van de grond, leveren in principe een gedeeltelijk of volledig spanningsvervormingsdiagram op. Het eerste deel van zo’n diagram geeft inzicht in de grootte van de elastische constanten, dat wil zeggen in de verhouding tussen normaal- of schuifspanning en normale vervorming respectievelijk schuifvervorming. Het andere deel van het diagram representeert de spanningsverhoudingen juist voor en op het moment van bezwijken van het materiaal.

De beide elastische constanten, de compressiemodulus B en de glijdingsmodulus G, geven inzicht in de stijfheid van grond in het min of meer elastische gebied bij relatief lage spanningen en kleine spanningsverhogingen. De bezwijkspanningstoestand is een maat voor de sterkte van grond.

De eerder genoemde alzijdige-compressieproef en de zuivere-distorsieproef vergen gecompliceerde laboratoriumopstellingen. Om praktische redenen worden in het laboratorium dan ook in het algemeen andere, eenvoudiger proefopstellingen gebruikt. Omdat daarbij ook andere randvoorwaarden gelden dan bij de bedoelde compressie- respectievelijk distorsieproef, worden ook andere, verwante mechanische eigenschappen gemeten.

De bekendste, min of meer routinematige laboratoriumproeven zijn:

• de zogenaamde vrije-prismaproef (Engels: unconfined compression test; Duits: Zylinderdruckversuch mit unbehinderter Seitendehnung);
• de zogenaamde triaxiale drukproef (Engels: triaxial compression test; Duits: Dreiaxialversuch mit behinderter Seitendehnung);
• de zogenaamde samendrukkingsproef (Engels: oedometer test; Duits: Kompressionsversuch mit verhinderter Seitendehnung);
• de directe schuifproef (Engels: direct shear test; Duits: direkter Scherversuch);
• de echte schuifproef (Engels: simple shear test; Duits: Scherversuch mit gleichmässige Scherverschiebung).

In figuur 3.14 zijn van deze proeven de spanningsvervormingscurven schematisch weergegeven, waarbij nadruk is gelegd op de randvoorwaarden die bij elke proef gelden. Deze randvoorwaarden betreffen in principe de aanduidingen van de monsteroppervlakken die door (normaal- of schuif)spanningen worden belast en de oppervlakken die plaatsvast zijn dan wel verplaatsingen kunnen ondergaan. Als gevolg daarvan is het spanningsvervormingsgedrag bij elk der proeven anders; de spanningsvervormingscurven vertonen dan ook aanmerkelijke verschillen.

Ter vergelijking is in figuur 3.14 tevens de curve voor de alzijdige-compressieproef aangegeven. Voorts is de lastzakkingscurve van de in paragraaf 3.2.2 te behandelen plaatbelastingsproef opgenomen.