Баллонный плотномер для грунтов Советский патент 1992 года по МПК G01N33/24 E02D1/02 

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для оценки степени уплотнения насыпей земляного полотна,в частности возведенных на крупиообЛОМОЧНЫХ ГРУНТОВ-;

Известно устройство для определения плотности грунтов, основанное на методе лунок Јfj.

Для определения плотности грунта с помощью данного устройства на месте измерения необходимо иметь еще и весы, что затрудняет определение качества уплотнения, особенно в полевых условиях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является плотномер, содержащий цилиндрический корпус с размещенными в нем сосудом для гидростатического взвешивания грунта, с цилиндрическим полым стаканом внутри, поршнем со штоком, а также эластичный баллон с рабочей жидкостью, прикрепленный к цилиндрическому кор- | пусу 2 .ЈЈ

В известном плотномере влажность Q грунта остается неизвестной, что не дает возможности сделать окончатель- ное заключение о степени уплотнения крупнообломочного грунта при значи-- тельном содержании в нем пылевато- глинистого мелкозема.

Цель изобретения - расширение - функциональных возможностей за счет J обеспечения взвешивания пробы грунта без доступа воды и в водной среде.

Достигается цель тем, что в известном плотномере полый стакан снабжен пробкой с отверстием и трубкой, нижний конец которой закреплен в отверстии пробки, а верхний установлен на уровне начала делений сосуда,при этом шток поршня выполнен разъемным.

На чертеже представлен плотномер, общий вид.

Баллонный плотномер содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и основанием 3. В корпусе размещены сосуд А с нанесенными на его горловине делениями, выполненный с цилиндрическим полым стаканом 5 внутри, при- груз 6, шток 7 с поршнем 8. К корпусу прикреплен эластичный баллон 9.

винчивают пробку 11 в поршне переводят в нижнее положение пуская воду в надпоршневое п ство. Снимают шток, вывинчив рукоятку из поршня, и помеща линдр сосуд k с пробой грунт дившись, что сосуд свободно в цилиндре, производят гидро кое взвешивание пробы, испол ления, нанесенные на горлови ли вес пробы не достаточен д чтобы сосуд погрузился в вод горловины, используют кольце

Корпус и баллон заполнены рабочей жид- грузы 6 определенной массы.

20

25

30

костью 10. В поршне имеется пробка 11 для перепуска воды в подпоршневое пространство. Полый стакан открыт сверху и снабжен снизу пробкой 12, через которую пропущена трубка 13 верхний конец которой установлен на уровне начала делений сосуда. Шток выполнен полым с винтовым разъемом у основания поршня и имеет воздушный клапан 14 в верхней части. Основание 3 цилиндрического корпуса опирается на поверхность грунта через пластину-кондуктор 15. Позициями 16 и 17 показаны проба грунта и мелкоземная проба соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Па выровненную поверхность испытываемого слоя грунта ставят пластину- кондуктор 15 и цилиндрический корпус 1, заполненный рабочей жидкостью 10, 35 Эластичный баллон 9 при открытом воздушном клапане И располагают на грунтовой поверхности под действием массы воды. По нониусу,-имеющемуся на крышке 2, и скользящей шкале штока 7 отмечают начальное положение поршня 8. Воздушный клапан закрывают и поднимают поршень вверх. Затем прибор снимают с пластины и выбирают грунт внутри кондуктора таким образом, чтобы стенки лунки были по возможности отвесными. Вынутую пробу грунта помещают в сосуд k.

При наличии в исследуемом обломочном грунте значительн личества пылевато-глинистого зема, влажность которого ока существенное влияние на пока степени уплотнения, от взято отделяют часть мелкозема и р в объеме стакана 5, размещен центре сосуда, и путем взвеш полной пробы и пробы без отд части определяют массу отобр мелкозема. Затем отобранную мелкозема разводят в стакане ненном на 3/4 его вместимост до ликвидации комков и удале зырьков воздуха, вышедших из грунта. Сосуд со стаканом, в разведена таким образом част грунта, помещают в цилиндр. рез трубку 13 в пробке 12 ст полняет оставшееся пространс выравнивания уровней в стака линдре. Вода, находящаяся в влажного мелкозема, смешивае ной средой и становится неве 4 таким образом, результат взв позволяет определить массу т фазы (скелета) грунта или ма го грунта.

45

Зная массу влажного грунт скелета, определяют его весо ность.

I

Устройство снова ставят на пластину-кондуктор. Воздушный клапан открывают и эластичный баллон опускают в лунку. Поршень нажимают вниз и снимают отсчет его положения при измерении в лунке. Разница отсчета, умноженная на площадь поршня, равна объему лунки.

Затем, не снимая устройства с лунки, открывают крышку цилиндра и отПо измеренным значениям о 50 массы и влажности пробы опре плотность исследуемого крупн ного грунта.

55

После измерений сосуд выни освобождают от пробы, шток со с поршнем, поднимают их в аер ложение и закрывают перепускн берстие пробкой. Устройство г проведению измерений на друго

винчивают пробку 11 в поршне. Поршень переводят в нижнее положение, перепуская воду в надпоршневое пространство. Снимают шток, вывинчивая его за рукоятку из поршня, и помещают в цилиндр сосуд k с пробой грунта. Убедившись, что сосуд свободно плавает в цилиндре, производят гидростатическое взвешивание пробы, используя деления, нанесенные на горловине. Если вес пробы не достаточен для того, чтобы сосуд погрузился в воду до горловины, используют кольцевые прйгрузы 6 определенной массы.

грузы 6 определенной массы.

При наличии в исследуемом крупнообломочном грунте значительного количества пылевато-глинистого мелкозема, влажность которого оказывает существенное влияние на показатель степени уплотнения, от взятой пробы отделяют часть мелкозема и размещают в объеме стакана 5, размещенного в центре сосуда, и путем взвешивания полной пробы и пробы без отделенной части определяют массу отобранного мелкозема. Затем отобранную массу мелкозема разводят в стакане, наполненном на 3/4 его вместимости водой до ликвидации комков и удаления пузырьков воздуха, вышедших из пор грунта. Сосуд со стаканом, в котором разведена таким образом часть пробы грунта, помещают в цилиндр. Вода через трубку 13 в пробке 12 стакана заполняет оставшееся пространство до выравнивания уровней в стакане и цилиндре. Вода, находящаяся в пробе влажного мелкозема, смешивается с водной средой и становится невесомой,, таким образом, результат взвешивания позволяет определить массу твердой фазы (скелета) грунта или массу сухого грунта.

Зная массу влажного грунта и его скелета, определяют его весовую влажность.

По измеренным значениям объема, массы и влажности пробы определяют плотность исследуемого крупнообломочного грунта.

После измерений сосуд вынимают и освобождают от пробы, шток соединяют с поршнем, поднимают их в аерхнее положение и закрывают перепускное от- берстие пробкой. Устройство готово к проведению измерений на другом месте.

10

Использование: область дорожного строительства, оценка степени уплотнения насыпей земляного полотна. Сущность изобретения: баллонный плотномер для грунтов, содержащий цилиндрический корпус и размещенный в нем сосуд, пр игруз и поршень со штоком. Сосуд выполнен с цилиндрическим полым стаканом внутри. Полый стакан снабжен пробкой с отверстием и трубкой. Нижний конец трубки закреплен в отверстии пробки. Верхний конец трубки установлен на уровне начала делений на горловине сосуда. Ыток поршня выполнен разъемным. 1 ил. S