Устройство для компрессионных испытаний грунтов Советский патент 1988 года по МПК G01N33/24 

Hbrfi над верхним -штампом 16 измери™ тель to порогового давления, нагрузочные 9f 20 и измерительное 28 приспособления, дополт-гтельно снабжено кондуктором 17э солемером 23 с электрод;11чи и газоанализатором с датчиком 24. Верхний штамп 16 вьюсл- нен с цилиндрической камерой 15 для сбора фильтрата и тазовJ в верхней части которой на внутренней боковой стенке имеются кольцевой уступ и резба для установки кондуктора 17 с расположенной в нем меесдозой 4., отверстия с резьбой для пропуска электродов солемера 23, датчика газоанализатора 24 и штуцера 25 для отвода фильтрата, В нижнем штампе 5 имеется кольцевой канал 7, соединякиций порис- тьй камень 11 со штуцером 8, Устройство позволяет вести исследование напряженно-деформированного состояния и порогового давления в образце грунта при фильтраздионном или диффузионном выцелачивании с аппаратурнбй регистрацией хода процесса химической суффозии,в грунте, 1 ил

Изобретение относится к строительству и инженерной геологии и может быть использовано при инженерно-геологических измерениях и проектировании инженерных сооружений на засоленных грунтах. Целью изобретения является повышение точности определения характеристик грунтов и расширение функциональных возможностей устройства. Сущность изобретения состоит в том, что устройство вклю- чагадее одометр 1 с кольцом 12 для образца грунта 13, заключенным между верхним 16 и нижним 5 штампами, имеющими пористые камни 11 и мессдо- зы 4, сплошной 18, расположен- а (Л 1 хЯ S 3

t

изобретение относится к строительству и инженерной геологии, в част™ кости к устройствам для изучения механических свойств засоленных грун тов

Целью изобретения является расшире ние функциональных возможностей устройства, повышение точности определе- ния характеристик грунта„

На чертеже дано предлагаемое уст- ройствО} разрез.

Устройство содержит одометр 1 j кор пус которого выполнен с отверстиями 2 и углублением 3 для мессдозы 4, на которой установлен нижшш 5 с радиальными б и кольцевьм 7 каналамид штуцером 8, иглодат чиком , соеди-. ненньм с каналом б с измерителем порогового aвлeншis пористым камнем 115 на котором устанавливают образец .грунта 12 в кольце 135. закрепленном в одометре 1 пршшмньм кольцом 14 „ На образец грунта устанавливают вёфх НИИ штамп,, имеющий, ци-пиндричвскуго каг-jepy 15 для сбора фильтрата к гй зов,, перфорированное джще 16 и пористый камень 11. В верхней части камеры 15 образован уст5ш для уста- новки ковдуктора 17 )уш центгл-фова. нкя расположенной в нем иессдозы 4 на которой установлен огшошной штамп 18 дая передачи нагрузки от рычгшного приспособлений 19 шш винтового пресса 20 посредством шарика 21, В боко- вьк стешсак камеры 15 вёркнего готампа выполнены отверстия с резьбой 22 дзта пропуска электродов солемера 23,, дат- чнка ra3osLK&mmB Pop& 24 я штуцеров

0

5

д

для отвода фильтрата 25 и подачи жидкости 26, измерение деформаций осуществляется индикаторами 27 измерительного приспособления 28, Для герметизации стыка между одомером 1 и -кольцом 13, кондуктором 17 и камерой 15 верхнего штампа установлены кольцевые прокладки 29. Пористые камни 11 в штампах выполнены диаметром,, равным рабочей поверхности образца грунта 12 для создания равномерного фильтрационного потока, а игло- датчик 9 для снятия влияния торцового эффекта на измерения порогового дaвлeFiш размещен в центре образца грунта 12,.

Устройство работает следунщнм образом.

Заданная через нагрузочное рвгчаж- ное приспособление 19 или винтовой пресс 20 вертикальная нагрузка или достоянная деформация центрально через шарик 21, С1г1юшной штамп 17, месс- дозу 4 кондуктор 17 и верхний с камерой 15 передается на образец грунта 12 в кольце 13j уста- (Новленный на пористый камень 11 ниж него штампа 5 расположенного на массдозе 4, Возникающие при пере™ даче верТ1жальной нагрузки или заданной деформации общие напряжения измеряются по обоим торцам образда мессдозами 4г поровое давление -измерителем 10 перового давления, деформации образца - индикаторами 27 до УСЛОВНО принятой стабилизации.

Дальнейшее исгсытанне засоленного образца грунта 12 ведется в режиме

постоянно приложенной нагрузки или деформации.в условиях действия постоянного и равномерного фильтрационного потока с выщелачиванием образца грунта 12. Для этого через штуцер 8, подводящий радиальньй 6 и кольцевой 7 каналы, пористьй камень 11 1ижнего штампа 5 равномерным потоком к образцу грунта 12 подается жидкость, ко- торая. фильтруется .через него, химически взаимодействует с солями, содержащимися в грунте, насыщаясь продуктами хишгческой реакции - газами и ионами солей. Через пористый ка- мень 11 и перфорированное днище 16 верхнего штампа жидкость собирается в камере 13, где датчиком газоанализатора 24 и электродами солемера 23

измеряется концентрация ионов и мине- 2о выщелачивания при моделировании есрализация фильтрата. Избыточное количество фильтрата и газа из камеры 15 постоянно удаляется наружу через штуцер 25. Испытание образца грунта ведется до полной вьщелоченности, что 25 фиксируется датчиком газоанализатора 24 и солемером 23 по прекращению выделения газов и равенству электропроводности фильтрата электропроводност жидкости на вводе. Измеренные в этот зо момент индикаторами 27 - деформации, мессдоэами 4 - общие напряжения и измеритель 10 порового давления - давление поровой воды в образце грунта 12 соответствуют их стабилизированно- му (конечному) значению при полной вы- щелоченности образца грунта 12.

При кольматации пористых камней 11 выщелачивание образца грунта 12 под нагрузкой осутцествляется диффузионным путем подачей жидкости в камеру 15 верхнего штампа через дополнительный штуцер 26 и отводом насыщенности жидкости через штуцер 25,

Для автоматизации испытания устройство может быть снабжено .таймерами, микроэвм с кассетным магнитофоном для математического- обеспечения, цифропечатью и графопостроителем для

тественных условий работы грунта в основаниях зданий и сооружений, подверженных подтоплению.

Предлагаемое устройство в отличие от известного позволяет дополнительно испытавать засоленные, просадоч- ные, карбонатные и другие химически обогащенные грунты, правильно определить тип грунтовых условий на проектируемой площадке, исследЬвать водопроницаемость и суффозионную сжимаемость грунтов.

Формула изобретения

Устройство для компрессионных испытаний грунтов, включающее одометр с кольцом для образца грунта, установленные между верхним и нижним штампами, имеющими мессдозы, пористые камни и штуцеры для подачи жидкости, сплошной штамп, опертый на верхний штамп, измеритель порового давлеиия, g нагрузочное и измерительное приспособления, отличающе,вся тем, что, с целью расширения функщ1й- нальных возможностей устройства, повы40

шения точности определения характе- постоянной или в заданное время запи- gQ ристик грунта,верхний штамп снабжеи си развития деформаций, общих напряже- кондуктором для размещения мессдозы НИИ, порового давлешм, концентрации . и выполнен с цилиндрической камерой газов и минерализации фильтрата, ра- для сбора фильтрата,и газов, снаб- ботающих по заданной программе с вы- женной солемером с электродами, дат- числением расчетных характеристик rpy-jg чиком газоанализатора и штуцерами нта, посредством цифроаналогового для подачи жидкости и отвода фильт- ;преобразователя, с блокированного с рата, а нижний штамп вьшолнен с коль- датчиком газоанализатора, электрода- цевой камерой, соединяищей пористый ми солемера 23, мессдозами 4, и изме- камень со штуцером для подачи жидко- .

о

рителем 10 порового давления автоматического отключения установки при окончат и процесса химической суффозии в образце грунта 12.

Соответствие габаритов кольца 13, служащего для помещения испытуемого образца грунта 12 в предложенном устройстве, габаритам кольца в сдвиговом приборе системы Гидропроекта позволяет определять прочностные свойства грунта на любой стадии компрессионно-фильтрационных испытаний при выщелачивании.

Предложенное устройство позволяет повысить точность оценки напряженно-деформированного состояния и порового давления в грунтах основания за счет учета влияния фильтрации и

тественных условий работы грунта в основаниях зданий и сооружений, подверженных подтоплению.

Предлагаемое устройство в отличие от известного позволяет дополнительно испытавать засоленные, просадоч- ные, карбонатные и другие химически обогащенные грунты, правильно определить тип грунтовых условий на проектируемой площадке, исследЬвать водопроницаемость и суффозионную сжимаемость грунтов.

Формула изобретения

Устройство для компрессионных испытаний грунтов, включающее одометр с кольцом для образца грунта, установленные между верхним и нижним штампами, имеющими мессдозы, пористые камни и штуцеры для подачи жидкости, сплошной штамп, опертый на верхний штамп, измеритель порового давлеиия, нагрузочное и измерительное приспособления, отличающе,вся тем, что, с целью расширения функщ1й- нальных возможностей устройства, повы

5U255386

ети, при этом в верхней части цилин- зован кольцевой уступ для установки дрической камеры верхнего штампа обра- кондуктора с мессдоэой.