Устройство для испытания грунтов на сжатие Советский патент 1983 года по МПК E02D1/02 G01N3/10 

Изобретение относится к строител ству, в частности к устройствам для исследования физико-механических свойств грунта, и может быть исполь зовйно при инженерно-геологичерких изысканиях. Известно устройство для испытания образцов, содержащее перфорированные штампы, оболочку для размещения грунта, блок для измерения бокового давление образца и маномет ,РЫ {. Недостатком устройства является низкая TO4HOiCTb определения бокового давления. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и дрстигаемому результату является устройств для испытания грунтов на сжатие, включающее верхний и нижний перфорированные штампы, блок для измерения бокового давления, выполненный в виде набора колец с радигшьными каналами и кольцевой проточкой, эластичную оболочку, манометры, свя занные с кольцами 2 . Недостатками известного устройства являются невысокая точность из мерения бо.кового давления в пластич ных, мелкопластичных грунтах вследствие проникновения оболочки, в которой помещен образец, в зазоры меж ду кольцами - блока Для измерения бокового давления ,и отсутствие возмож ности измерения порового давления по высоте.. Цель изобретения - расширение диапазона .исследований путем обеспе чения измерения порового давления. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания грунтов на сжатие, включающее верхний и нижний перфорированные штампы блок для измерения бокового давления, выполненный в виде набора коне с радиальными каналами и кольцевой проточкой, эластичную оболочку, манометры, связанные с кольцами блока, каждое кольцо с внутренней стороны по периметру выполнено с углуб лением, в верхней своей части каждое кольцо снабжено зубом, имеквдим каналы, а в нижней своей части выполнено с пазом под соответствующий зуб ниже установленного кольца, при чем устройство снабжено установленными между основными кольцами допол нительными кольцами с радиальными . кангшами, сообщенными -с каналаи«1и, образованными в зубьях основных колец. На фиг. 1 показано устройство, вертикальный разрез/ на фиг. 2 то же, горизонтальный разрез. Устройство для испытаний грунтов на сжатие содержит нижнее 1 и верх|нее 2 основания, стойку 3, эластич ную оболочку 4, блок 5 для измереНИН бокового давления в виде набора колец 6, жестко Соединенных между собой. На поверхности колец б имеются кольцевые зубья 7 и канавки 8 с герметизирующими прокладками 9. Исследуемый образец грунта 10 помещают в эластичную оболочку 4, расположенную внутри „блока 5. для измерений бокового давления, между основными кольцами б которого установлены дополнительные кольца 11. В кольцевых зубьях 7 и дополнительных кольцах 11 выполнены радиальные каналы 12, Выступы 13 на кольцах б служат для закрепления эластичной оболочки 4. На внутренней поверхности каждого кольца б выполнена кольцевая проточка 14, закрепленная несжимаемой жидкостью и закрываемая эластичной оболочкой 4. Кольцевая проточка 14 сообщается с атмосферой радиальными каналами 15, закрытыми во время работы заглушками 16, и с манометрами (не показа- ны) с помощью каналов 17. Нагрузку на образец 10 передают через перфо.рированный верхний, штамп 18 и.через центрирующий шарик 19. Стрелочным индикатором часового типа 20 измеряют деформации испытываемого образиа 10. В нижнем основании 1 выполне но отверстие 21 для присоединения прибора для измерения порового дав- ления и установлен нижний перфорированный штамп 22. Для закрепления прибора стойки 3 снабжены гайками 23. Устройство работает следующим образом. Концы эластичных оболочек 4, устанавливаемые на внутреннюю поверхность колец б, зажимают на выступах 13 резиновой зажимкой. На перфорированный нижний штамп 22 помещают испытываемый цилиндрический образец 10 задней высоты, в зависимости от которой устанавливают один на другой требуемое количество колец б. ; Точность их установки фиксируют зубь-1 ями 7 и канавками 8. Между кольцами i б. устанавливают дополнительные -кольца 11, в радиальные каналы 12 которых вводят водоприемные иглы устройств для измерения порогового давления по высоте образца. При закручивании гаек 23 всю систему уплотняют, и она становится герметичной. На образец 10 устанавливают верхний перфорированный штамп 18, Кольцевые проточки 14 колец 6 заполняют дегазированной, дистиллированной водой. К ним подключают через радиальные каналы 17, манометры для измерения бокового давления и всю гидравлическую систему через каналы 15 при снятых заглушках 16 вакуумируют для удаления воздуха, наличие которого Обуславливает сильную сжимаемость воды.

Эластичная оболочка 4, уплотнённая промежуточными кольцами 11 полностью герметизирует гийравличесКй камеру кольца 6. Дополнительные icpiitца 11 предохраняют исследуемый цилиндрический образец 11 от бокового выпаривания в зазоры между кольцами 6 в процессе деформирования.

I -:-, . -.,,..

Возникающее при передаче вертикальной нагрузки через, перфорированI ный верхний uTTciMn 18 на образец -0 боковое давление фиксируют мансялбт- . рами дифференцированно по высоте испытуемого образца 10.

Жесткое соединение колец блока . измерения бокового давления и нгшичие

промежуточных.колец/ вставленных в зазоры между гидравлическими кольцами, позволяет испытывать в предлйгаемом устройстве пластичные, мягкопластичные и находящиеся в текучем состоянии грунты. Кроме того, такое конструктивное ранение позволяет сохранять цилиндрическую форму исследуемого образца в течение всего испытания и измерять боковое давление в широком диапазоне. Зубья и канавки фиксируют точило установку гидравлических колец.-Наличие радиальных отверстий в зубьях, и прижимных кольцах позволяет измерять поровое даяпеяие по высоте ис-. следуемого образце..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ НА СЖАТИЕ, включаквдееверхНИИ и нижний перфорированные штампы, блок для измерения бокового давление, выполненный в виде набора колец с; радиальными каналами и кольцевой проточкой, эластичную оболочку, манометры, связанные с кольцами блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности расширения диапазона исследов.аний путем обеспечения измерения порового давления, каждое кольцо с внутренней стороны по периметру выполнено с углублением, в верхней части каждое кольцо снабжено зубом, имеющим каналы, а в нижней своей части выпол нено с пазом, под соответствующий зуб ниже установленного кольца, причем устройство снабжено установленными между основными кольцами дополнительными кольцами с радиальными каналами, сообщенными с каналё1ми, образованными в зубьях основных колец.. СХ5 О ел ///////У////////////////// Фиг л