Schuifproeven

Schuifproeven zijn proefopstellingen en -procedures die de weerstand tegen schuifkrachten tussen twee contactoppervlakken bepalen. Het doel is inzicht te krijgen in wrijvings- en sterkte-eigenschappen van materialen bij geotechnische en bouwtoepassingen. Tijdens de test wordt een normaalbelasting op het monster gezet en wordt een tangentiële belasting aangelegd totdat slip optreedt.

De meest voorkomende variant is de directe schuifproef (directe shear test). Het monster bevindt zich in een schuifbak tussen twee platen; bij de proef wordt een vooraf ingestelde normale stress toegepast en de horizontale belasting wordt verhoogd tot slip. Ook bestaan alternatieven zoals ring-schuifproeven en biaxiale schuifproeven, die verschillen in opzet en belastingtoepassing.

Uit de proef komen gegevens over de relatie tussen schuifstress τ en normaalstress σn. Uit meerdere σn-punten kunnen parameters worden afgeleid zoals cohesie c' en hoek van interne wrijving φ' volgens het Mohr-Coulomb-model, en indien relevant de frictiecoëfficiënt μ = τ/σn. In de praktijk wordt onderscheid gemaakt tussen gedraineerde en ongedraineerde testen, afhankelijk van drainage tijdens belasting.

Toepassingen liggen vooral in de geotechniek, bijvoorbeeld voor bepaling van sterkte van bodems en gesteenten, ontwerp van funderingen, en analyse van schuifweerstand langs contactvlakken. Ook in civiele techniek wordt frictie tussen lagen materialen onderzocht, zoals tussen asfalt en onderlaag.

Er bestaan internationale normen voor directe schuifproeven, bijvoorbeeld in ASTM- en ISO-standaarden. De resultaten kunnen door proefopzet, monsterkwaliteit, laadsnelheid en schaal variëren, waardoor meerdere testen vaak nodig zijn om representatieve parameters af te leiden. Zie ook: directe schuifproef; ring-schuifproef; triaxiale proef; Mohr-Coulomb-model.