Dylatancja – inaczej mówiąc, pęcznienie lub przyrost objętości – w mechanice gruntów jest to zjawisko znamienne, polegające na tym, że piasek zagęszczony poddany ściskaniu jednokierunkowemu rzeczywiście zwiększa swoją objętość.
Zjawisko to zostało zauważone i opisane przez Reynoldsa w XIX w.
Dylatancja może być ujemna (–) występuje w gruntach mineralnych spoistych i niespoistych w stanie luźnym.
Dylatancja dodatnia (+) występuje w gruntach mineralnych niespoistych w stanie średniozagęszczonym i zagęszczonym.
Zgodnie z [1] zachowanie się gruntu w otoczeniu maksymalnych wartości naprężeń i odkształceń przy ściskaniu jednokierunkowym powoduje jego rozpad. Mamy tutaj wytrzymałość gruntu na ściskanie przy jednoczesnej wytrzymałości gruntu na ścinanie.
Zjawisko to można prześledzić na przykładzie badań odkształceń układów sztywnych kul.
Rys.1. Kolejne fazy odkształcenia regularnego układu kul
Rys. 2. Odkształcenie regularnego układu kul - zachowanie się jednostki układu
Jeśli w tym układzie panuje ściskanie pionowe, to odkształcenie może zaistnieć tylko wtedy, gdy kule C i D przesuną się poprzecznie. Tego rodzaju przesunięciu towarzyszy jednocześnie zwiększenie objętości układu.
Właśnie takie zwiększenie objętości zauważa się w gruntach podczas ich obciążania.
Jest to zjawisko dylatancji inaczej zwane przemieszczeniem lub przyrostem objętości. Oczywistym jest, że wytrzymałość próbki gruntu na ścinanie zależy od:
- wartości kąta tarcia wewnętrznego Ø i
- stopnia wzajemnego zazębienia (klinowania) ziarn.
Im lepsze jest zazębianie się agregatu mineralnego, tym większy otrzymujemy ogólny opór na ścinanie.
Literatura :
- Lambe W.T., Whitman R.V.: Mechanika gruntów t.1. Arkady, W-wa 1977