Способ определения давления морозного пучения грунта Советский патент 1990 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изучении пучинистых свойств промерзающих грунтов в основаниях сооружений ,

Целью изобретения является расширение информативности способа путем определения гидравлической составляющей давления пучения

На фиг,1 изображено устройство для осуществления способа; на фиг.2 - . график зависимости плотности внешнего притока воды (I) в промерзающие грунты и внешней нагрузки (Р) от zp -d-:(t).

Способ осуществляется сл.ад м;и;м обоазом.

Образец исследуекого грунта i ;

полностью насыщенного ВОДСЙ по: .-:.

В дёсткий вертикально расг:оло хен}шй контейнер 2, напрп.:ер стакан ME стекла, внзтренкие стенки коюрсго смазаны вазелином. На eiO дн-;-: .з:%о дится слой влагойасып1анного песн.:: 3, служащего средой, из которой года о, .ступает в промсраживаемъй образец. 315 Между слоем песка и образцом и на верхнем холодном tjro торце расположены термоэлементы 4, задакнцие постоянные величины температур ро торцам образца. Измерение количества поступающей в образец воды производят по скорости движения Мениска 5 в расположенной горизонтально мерной капиллярной трубке 6, подсоединённой ко дну контейнера. Температуру на поверхности охлаждения устанавливают не выше критического значения, соответствующего пе.рехрду пластично-мерзлого сос тояния грунта к твердомерэлому, Этим обеспечивается учет всего диапазона температур, в котором сохраняется непрерывность гидравлической связи порового раствора в промерзающем образце- грунта, что необходимо для получения максимальной для данного типа грунта величины гидравлического давления морозного пучения. При отсутствии опытных данных значение кри тической температуры допускается брать из нормативных источников (например , СНИП П-18-7 6).. После стабилизации температуры на торцах образца возникает определенный темп промерзания, зависящий от свойств грунта. По мере промерзания ведут наблюдения за движением мениск в капиллярной трубке. При появлении заметного движения мениска приступаю к измерению давления пучения методом его Механической компенсации. Для этого к верхнему торцу образца винтом 7 подводят силоизмерительное уст ройство, например пружинный динамометр 8, собственная деформация которого достаточно мала по сравнению с деформацией пучения грунта, В ходе дальнейшего промерзания образца наступает момент, когда возрастающее сопротивление сжимаемого пучащимся грунтом силоизмерительного устройства, достигает такой величины, которая компенсирует давление мигрирующей в промерзающей зоне образце воды, гидравлически связанной с водой в та лой зоне, в песке и капиллярной труб ке. Поступление воды приостанавливается и при дальнейшем промерзании образца давление растущих крис1таллов дьда приводит к оттоку определенной части воды из образца, на что указывает обратный ход мениска 5 в капиллярной трубке. Наблюдение за ходом впитывания воды в образец позволяет определить по силоизмерительному устройству 2 истинное давление гидравлического морозного пучения грунта. На графике зависимости плотности внешнего притока воды (I) в промерзающие грунты и внешней нагрузки (Р) от времени (t) (фиг,2) четко выделяются две области: I - область гидравлического (миграционного) давления морозного пучения (от десятых долей до. Первых единиц Ша); II - область кристаллизационного давления (до десятков и первых сотен МПа); Р, и параметры поцесса пучения, характерные для пучинистых грунтов (пылеватые супеси, суглинки, каолиновые глины); то же,для малопучинистых грунтов (монтмориллонитовые глины); то Же, для непучинистых грунтов (пески, гравий). Учет величины гидравлического давления морозного пучения в инженерных расчетах позволяет осуществить более рациональное проектирование и строительство линейных сооружений и зданий с малонагруженными фундаментами,. Формулаизобретения Способ определения давления морозного пучения грунта, включающий размещение образца в контейнере, одностороннее промораживание его с подтоком влаги снизу и измерение давления пучения по силоизмерительному устройству, отличающийся Тем, что, с целью расширения информативности способа путем определения гидравлической составляющей давления пучения, при промораживании поддерживают на верхнем торце образца температуру, соответствующую переходу грунта в твердомерзлое состояние, и фиксируют приток влаги в грунт, а за величину гидравлической составляющей давления пучения принимают его значе ние в момент прекращения притока влаги в грунт,

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изучении пучинистых свойств промерзающих грунтов в основаниях сооружений. Цель изобретения - расширение информативности способа путем определения гидравлической составляющей давления пучения. Образец полностью водонасыщенного грунта помещают в контейнер, на дне которого находится слой песка для подвода влаги к нижнему торцу образца. С помощью термоэлементов задают по торцам образца постоянные величины температур, причем на верхнем торце задают температуры, соответствующие переходу состояния грунта от пластичномерзлого к твердомерзлому. После стабилизации температуры на торцах образца ведут наблюдение за движением мениска в капиллярной трубке, подсоединенной к дну контейнера. Величину гидравлической составляющей давления пучения определяют по силоизмерительному устройству в момент прекращения подтока влаги. 2 ил.