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Rheologie in der Bodenmechanik: Anwendung eines Rotationsrheometers zur Untersuchung mikrostruktureller Veränderungen an schluff- und tonreichen Bodensubstraten

机译:土壤力学中的流变学:使用旋转流变仪检查淤泥和富含粘土的土壤基质上的微观结构变化

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摘要

Rheologische Untersuchungen an Bentonitsuspensionen haben gezeigt, dass sich die Anwendung eines Rotationsrheometers (Modular Compact Rheometer 300, Paar Physica) dazu eignet, mikrostrukturelle Veränderungen zu beschreiben und zu quantifizieren. Aktuelle Ergebnisse von Amplitudentests, die an Bodensubstraten natürlichen Korngemischs und verschiedenen physikochemischen Eigenschaften durchgeführt wurden, bestätigen die Eignung eines solchen Messgerätes erneut. Das ton- bzw. schluffreiche Probenmaterial wurde in gesättigtem Zustand sowie bei unterschiedlichen Salzgehalten gemessen. Anhand der Ergebnisse können Rückschlüsse auf Strukturierungsvorgänge und Scherverhalten von einzelnen Partikeln, seien es Einzelkörner (turbulentes Verhalten) oder Tonplättchen (gleitendes Scherverhalten), gezogen werden. Ghezzehei und Or (2001) stellen in ihrer Arbeit wie folgt fest: „there is a fundamental difference between soil deformation by farm implements (oscillatory stress) and capillary induced strains (steady stress) rooted in the inherent soil properties, manifested in the form of frequency-dependent rheological properties." In Verbindung mit dieser Aussage ist ein besonderer Aspekt in der Salzproblematik erkennbar, anhand derer die Integrierung des osmotischen Potenzials in die Gleichung der effektiven Spannung nach Terzaghi (1923) und Bishop (1960) z.B. in Fredlund (1993) vorgenommen werden soll.
机译:对膨润土悬浮液的流变学研究表明,使用旋转流变仪(Modular Compact Rheometer 300,Physica)可用于描述和量化微结构变化。目前在天然谷物混合物的土壤基质上进行的振幅测试以及各种理化特性的当前结果证实了这种测量设备的适用性。在饱和状态和不同盐含量下测量富含粘土或淤泥的样品材料。该结果可用于得出有关单个颗粒的结构化过程和剪切行为的结论,无论是单颗粒(湍流行为)还是黏土薄片(滑动剪切行为)。 Ghezzehei和Or(2001)的工作如下:“农具的土壤变形(振荡应力)与根源于土壤固有特性的毛细感应应变(稳态应力)之间存在根本差异,表现为频率相关的流变特性。“结合该陈述,可以认识到盐问题的一个特殊方面,根据该方法,渗透势可以根据Terzaghi(1923)和Bishop(1960)等在有效张力方程中的积分,例如Fredlund(1993)。应该做。

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