Directe schuifproef - Bijlagen

Directe schuifproef

In principe bestaat de schuifproef uit een rechthoekige metalen doos, die uit twee delen bestaat (Figuur 7.1). In de doos wordt het te testen monster geplaatst. De proef wordt uitgevoerd door de onderste helft van het doosje ten opzichte van de bovenste deel af te schuiven. Hierbij wordt aan de bovenzijde van het doosje een zekere belasting aangebracht. Onder deze constante verticale belasting worden tijdens de proef de relatieve verplaatsingen van de twee onderdelen van het monster gemeten alsmede de hiervoor benodigde horizontale kracht. Deze proef wordt bij diverse grootten van de verticale belasting herhaald. Figuur 7.2 toont dit verloop voor drie verschillende horizontale (constante) krachten.

Fig. 7.1 Directe schuifproef

Fig. 7.2 Resultaten van directe schuifproef

Hoewel de bovenste helft van het doosje horizontaal wordt verplaatst ten opzichte van de onderste helft, treedt er geen afschuiving over een horizontaal vlak op. Het is meer aannemelijk, dat afschuiving langs andere vlakken (waar de schuifspanningen eerder de kritieke waarde bereiken) op- treedt. Het is in deze proef helaas niet mogelijk de spanningen op deze vlakken te bepalen. Daarom wordt het horizontale vlak als schuifvlak beschouwd.

Dit leidt tot overschatting van de wrijvingseigenschappen.

Onderstaand worden de belangrijkste nadelen van de proef samengevat (Ref. Grondmechanica):

• De spannings- en vervormingtoestand zijn ongelijkmatig in het monster. Dit komt omdat in de twee helften van het apparaat het monster min of meer zit opgesloten en alleen in het middenvlak vervormingen zullen optreden.
• Er ontbreekt een gecontroleerde meting van de waterspanning.
• Er bestaat onzekerheid in de berekening ten aanzien van de verticale spanning en schuifspanning, omdat het monsteroppervlak tijdens de proef wijzigt (initieel of actueel monsteroppervlak tijdens de proef).
• Slechts één paar spanningen is bekend: de constante verticale belasting en de horizontale schuifkracht.

De proef wordt voornamelijk toegepast voor de bepaling van de wrijvingseigenschappen van zand en de ongedraineerde schuifsterkte van klei. Een gedraineerde schuifproef op een kleimonster wordt zelden uitgevoerd, vanwege de lange duur van de proef. Een uitzondering vormt het meten van de wrijvingshoek bij erg grote cumulatieve verplaatsingen van kleimonsters (residual strength). In een triaxiaalproef is dit niet uitvoerbaar. Daarnaast wordt de proef toegepast voor het testen van geotextielen en membranen.

Referentie:

Grondmechanica, A. Verruijt, Delft University Press, 1999.