Устройство для моделирования процессов промерзания грунтов Советский патент 1991 года по МПК G01N33/24 

1

(21)4722127/33

(22) 20.07.89

(46) 30.11.91. Бюл. №44

(71)Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова

(72)В.Я.Лапшин, Б.Г.Алексеев, Н.С.Калинин, К.Г.Пшеничников и Ю.В.Сырокомский (53) 551.343.002.23 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Мг 916650, кл. G 01 N 33/24, 1980.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ

(57)Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изысканиях в лабораторных и полевых условиях

при определении пучиноопасных свойств грунта. Цель изобретения - повышение точности измерения глубины промерзания и объемного расширения грунта. Устройство, содержащее гильзу 3 для образца 4 грунта с термоэлементами 1 и 2 на торцах, дополнительно снабжено мерзлотомером, располо- женным в вертикальном пазу 6, образованном в гильзе 3. Мерзлотомер выполнен в виде влагопро.водящего шнура 11, контактирующего с образцом грунта 4, и корпуса 7 с установленным в нем зондом 8. Корпус с зондом размещены в пазу с возможностью вертикального перемещения и контакта зонда с шнуром. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

(Л

С

о

N0

ел

к; к

CJ

Изобретение относится к ст роительству и может быть i-зспользооано при изысканиях в лабораторных и ЛСХ.ЙВУХ условиях при определении пучиноопасных свойств грунтов.

Цель изобретения -- повышение точности измерения глубины промерзания и объемного расширения грунта.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит верхний и нихний 2 термоэлементы и размещенную между ними цилиндрическую гильзу 3 с образцом 4 грунта. Гильза 3 расположена в калориметрическом стакане 5 и имеет вертикальный паз 6. В пазу б расположен мер- злотомер,содержащий чорпус 7 с зондом Н. На наружной поверхности корпуса расположена шкала. Зонд 8 выполнен в виде иглы и имеет ограничитель 9. расположенный в отверстии ТО корпуса. Мерзлотомер также содержит влагопроводящий шнур 11, контактирующий с грунтом и перекрывающий паз 6 по всей длине,

Термоэлементы 1 и 2 имеют источники 12 и 13 тепла соответственно. К. термоэлементу 1 (криостату) подводится хладагент с отрицательной температурой. Регулирозэ нме термоэлемента 1 производят электронным терморегулятором управляющим электрическим источником 12 тепла. Нижний термоэлемент 2 снабжен источником 13 тепла, обеспечивающим подчерка:не с помощью электронного терморегулятора заданной положител ной темпергтуоы у нижнего торца образца А грунта.

Устройство работает следующим обре зом,

При установлении заданной отрицательной температуры верхнего термоэлемента 1 и положительной температуры нижнего термоэлемента 2 внутри образца 4 происходит перераспределение температур по высоте образца и соответственно перемещение фронта промерзания сверху вниз. Величина объемного расширения (пучения) в это время характеризует пучини- стые свойства грунта. Измеряя з ходе испытаний глубину промерзания и величину объемного расширения образца грунта, необходимые для расчета, определяют степень морозной пучинистости грунтов зданий и сооружений.

По мере увеличения глубины промерзания грунта корпус 7 погружен в паз 6 гильзы

3, зондируя зондом 8 шнур 11, контактирующий с влажным образцом 4 грунта. По величина хода зонда, входящего или не вхо- дящегс своим острием в шнур, определяют промерз ли i данной точке шнур. При этом

предполагается, что глубина промерзания шнура и образца одинаковы. Ограничитель 9 перемещения предохраняет грунт 4 образца от прямого контакта с зондом 8, обеспечивая тем самым сохранность образца 4. По

шкале из наружной поверхности корпуса 7 определяют глубину промерзания грунта.

Объемное расширение образца 4 определяют путем измерения перемещения верхней поверхности образца индикатором

часового типа.

Устройство благодаря повышению точности измерения глубины промерзания и обьемного расширения грунта позволяет повысить качество моделирования его промерзания при одновременном снижении трудоемкости испытаний.

Формула изобретения 1, Устройство для моделирования процессов промерзания грунтов, содержащее

размещенную в калориметрическом стакане цилиндрическую гильзу для образца грум ;а, на ториах которой установлены верхний и нижний термоэлементы и измерительные приборы, отличающееся тем,

то, с целью повышения точности измерения глубины промерзания и объемного расширения, оно снабжено мерзлотомером в зиде влагопроводного шнура и зонда, свободно установленного в корпусе, а гильза

выпопнэна с вертикальным пазом, при этом влагопроводный шнур размещен по всей длине паза с его перекрытием со стороны внутренней поверхности гильзы, а корпус с зондом установлен в пазу с возможностью

вертикального перемещения и взаимодействия зондя с влагопроводным шнуром, причем на наружной поверхности корпуса зонда нанесена шкала.

2, Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что зонд снабжен ограничителем перемещения относительно корпуса.

Фиг, 2