A New Simple Shear Apparatus and Testing Method for Unsaturated Sands

Milatz, Marius; Grabe, Jürgen

doi:10.1520/gtj20140035

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“…Außerdem ist im Versuch mit geringerem Sättigungsgrad die frühzeitige Ausbildung einer Scherfuge erkennbar. Ähnliche Ergebnisse zur Scherfestigkeit und zum Volumenänderungsverhalten eines teilgesättigten Sands in Abhängigkeit des Sättigungsgrads konnten auch bereits in , allerdings bei monotoner und zyklischer Einfachscherung, erzielt werden.…”

Section: Einaxiale Druckversuche Zur Untersuchung Der Kapillarwirkungunclassified

Zur Anwendung von Einplatinen‐Computern in der bodenmechanischen Forschung und Lehre am Beispiel eines einaxialen Druckversuchs zur Untersuchung teilgesättigter, granularer Böden

Milatz

2019

Geotechnik

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Seit ein paar Jahren finden Einplatinen‐Computer und Mikrocontroller zunehmend Anwendung in Bastlerkreisen, in der Lehre an Schulen und Universitäten, aber auch in der Industrie und Wissenschaft. In diesem Beitrag wird an einem konkreten experimentellen Messprojekt aus der bodenmechanischen Forschung an teilgesättigten, granularen Böden aufgezeigt, wie mithilfe eines Einplatinen‐Computers ein bodenmechanischer Versuchsapparat entwickelt und umgesetzt werden kann. Der Beitrag fokussiert sich dabei auf die Anwendung von Einplatinen‐Computern in der bodenmechanischen Forschung und Lehre. Hier bieten sich verschiedene Vorteile, etwa aus Sicht der Forschung, die Freiheiten bei der Entwicklung von Forschungsapparaten, und aus Sicht der Lehre, die Motivation, Studierende der Bodenmechanik mit Labormesstechnik und (physikalischer) Programmierung vertraut zu machen, einem Gebiet, das im Bauingenieurstudium in der Regel zu kurz kommt oder von Studierenden trotz seiner zunehmenden Wichtigkeit nur verhalten angenommen wird.

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Section: Einaxiale Druckversuche Zur Untersuchung Der Kapillarwirkungunclassified

Zur Anwendung von Einplatinen‐Computern in der bodenmechanischen Forschung und Lehre am Beispiel eines einaxialen Druckversuchs zur Untersuchung teilgesättigter, granularer Böden

Milatz

2019

Geotechnik

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“…This sand is of sedimentary origin from the river Elbe at Hamburg and is used as backfilling material for quay wall construction. In different experiments the hydraulic and hydromechanical behaviour of this sand has been investigated (Milatz, 2013;Milatz and Grabe, 2014;Milatz and Grabe, 2015;Milatz, 2015). The same sand will be investigated in the studies presented in this contribution with the focus on hydro-mechanical coupling and settlements induced by changes in the hydraulic state.…”

Section: Experimental Investigation Of Settlement Behaviour 21 Invesmentioning

confidence: 99%

“…In Milatz and Grabe (2014) and Milatz and Grabe (2015) a simple shear device was presented that allows to control and measure matric suction in unsaturated sand specimens on shearing. For this purpose a vacuum method for suction control was applied and a topcap tensiometer implemented to the simple shear apparatus.…”

Section: Test Set-up and Testing Proceduresmentioning

confidence: 99%

Settlements in unsaturated granular soils induced by changes in saturation and suction

2016

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In this contribution the hydro-mechanically coupled behaviour of a sand is experimentally investigated with the focus on settlements induced by changes in degree of saturation and suction. This phenomenon, referred to as collapse behaviour, is attributed to rearrangements of the grain skeleton due to changing capillary effects on wetting of the soil. For the experimental investigation of the collapse behaviour of a medium coarse sand cyclic dryingwetting tests are performed under oedometric conditions. In the test setup a sand specimen, subjected to a constant small vertical stress, is cyclically dried and wetted by volume control of the pore water, whereas matric suction is measured using a tensiometer implemented to the specimen loading plate (topcap tensiometer). The test procedure, originally designed to investigate the hysteretic nature of the soil-water characteristic curve of the sand, allows to measure the one dimensional volume change of the specimen as evoked by the applied hydraulic paths under constant net stress. By varying the specimen void ratio the impact of density on the collapse behaviour can be assessed. The test data is important for the development of a mechanical constitutive model which can take the volume change behaviour due to suction changes into account.

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“…Some modifications of the direct and simple shear box ( [5], [14], [15], [18], [36]) and ring shear apparatus ( [19], [25]) were proposed to eliminate some faults of this device, especially for tests of saturated and unsaturated soils.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Stress-Dilatancy for Soils. Part IV: Experimental Validation for Simple Shear Conditions

Szypcio

2017

Studia Geotechnica Et Mechanica

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This paper validates the frictional state theory using published experimental data from simple, direct and ring shear tests. Simple shear is treated as a special case of plane strain conditions. In order to define complete stress and strain, additional assumptions are made: in the direct shear and ring shear tests, simple shear is assumed to occur in the shear band. For, the stress-dilatancy relationship obtained from the frictional state theory is similar to the relationships proposed by Taylor and Bolton. Further experiments, especially those that use a hollow cylindrical shear apparatus, are necessary to fully validate the frictional state theory in simple shear conditions.

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A New Simple Shear Apparatus and Testing Method for Unsaturated Sands

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Zur Anwendung von Einplatinen‐Computern in der bodenmechanischen Forschung und Lehre am Beispiel eines einaxialen Druckversuchs zur Untersuchung teilgesättigter, granularer Böden

Zur Anwendung von Einplatinen‐Computern in der bodenmechanischen Forschung und Lehre am Beispiel eines einaxialen Druckversuchs zur Untersuchung teilgesättigter, granularer Böden

Settlements in unsaturated granular soils induced by changes in saturation and suction

Stress-Dilatancy for Soils. Part IV: Experimental Validation for Simple Shear Conditions

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