Üç eksenli basınç dayanımı deneyi; üç eksenli basınca maruz kalan kayaç numunenin, makaslama dayanımı parametrelerinin tespiti için tercih edilir. Üç eksenli basınç dayanımını deneyi sonrasında elde edilen veriler ile numunenin yenilme yükü, içsel sürtünme, kohezyon gibi parametrelere erişim sağlarız.
Deneyin yapılabilmesi için Tek Eksenli Basınç Dayanımı deneyindeki gibi ayarlanabilen sabit hızlı ve sürekli eksenel basınç verebilecek yükleme presi gerekmektedir. Numunenin içine konacağı membran kılıf (geçirimsiz ve esnek) ve bunun yanı sıra numunenin yerleştirileceği ve yanal basınca maruz bırakılacağı “Hoek Hücresi” de gerekmektedir.
Tek Eksenli Basınç Dayanımı deneyindeki gibi numunenin alt ve üst yüzeylerine yerleştirilecek küresel çelik başlıklar ve yanal basınç ünitesi de gerekli ekipman arasında yer almaktadır.
Üç eksenli basınç dayanımı deneyi ile kohezyon ve içsel sürtünme açısı parametrelerine iki yol ile erişebiliriz.
- Dayanım Zarfı
- Mohr Dairesi
- Dayanım Zarfı:
Farklı numuneler için grup yan basınç değerleri X ekseninde ve bunlara karşılık gelen ortalama dayanım değerleri Y ekseninde olmak üzere işaretlenir. Dayanım zarfı (doğru çizgi) bu noktalardan ortalama eğri geçirilerek elde edilir. Bu doğru, eğimi ve “y” ekseninde kestiği değer hesap edilerek karakterize edilebilir. Bu değerler yardımıyla içsel sürtünme açısı ve kohezyon formüller kullanılarak hesap edilebilir.
- Mohr Dairesi:
Deney verileri kullanılarak grup numuneler için (aynı yan basınçtaki) düzlemde Mohr daireleri çizilir. Bu dairelere ortak teğet çizilir. Bu eğrinin dikey ekseni kestiği yer kayacın kohezyonunu verir. Zarf eğrisinin eğimi ise kayacın içsel sürtünme açısını verir.
Üç Eksenli Basınç Dayanımı Deneyi Nasıl Yapılır?
Üç eksenli basınç dayanımı deneyi, çalışılan standartlara uygun numune hazırlamak ile başlar. Genellikle karot makinası ile silindirik numune çıkartılır. Yüzeyleri pürüzlerden arındırılarak silindir başları düzlenir. Daha sonrasında numunenin içine koyulacağı membran hazırlanır ve numune yerleştirilir.
Membran ile birlikte hoek hücresine yerleştirilen silindirin yanal basınç ünitesi ile bağlantısı yapılır ve küresel başlıklar yerleştirilir. Daha sonrasında Tek Eksenli Basınç Dayanımı deneyindeki gibi yükleme presinin alt tablası hareket ettirilir ve sabit bir hızda yük verilmeye başlanır. Numunenin kırılımı gerçekleştiği taktirde sistem üzerinden parametreler kaydedilir ve değerlendirilmeye alınır.