Устройство для определения водопроницаемости связных грунтов Советский патент 1993 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к испытаниям грунтов и может быть использовано для определения преимущественно коэффициента фильтрации связных грунтов.

Цель изобретения - повышение точности получаемых результатов и снижение длительности испытаний.

На чертеже показан общий вид устройства.

Устройство состоит из сборной камеры 1 с каналами 2 для подачи и отвода фильтруемой через образец грунта воды и стяжными болтами 3, рабочего кольца 4 с внутренним расширяющимся по высоте кольца диаметром (т.е. например с конусной внутренней поверхностью), минимальный размер которого равен диаметру образца, верхнего и нижнего фильтров 5 с уплотнениями 6 и

водомерной трубки 7. В рабочем кольце 4 размещен образец грунта 8, а зазор 9 между ними заполнен нефильтрующим желеобразным веществом 10, например техническим вазелином. Рабочее кольцо 4 обращено большим внутренним диаметром в сторону подачи воды. Оно снабжено горизонтальным цилиндрическим буртом 11, внутренний диаметр которого равен меньшему диаметру кольца, размещенным со стороны большего диаметра. В бурте 11 выполнен проходной канал 12 для подачи фильтрую- ,щей жидкости, а в середине кольца - канал 13 с резьбой со стороны наружного диаметра рабочего кольца, перпендикулярный каналу 12 в бурте, болт- заглушка 14 канала 13. Устройство работает следующим образом.

00

о

ч

ы

Јь

Образец 8 с помощью режущего кольца, внутренний диаметр которого такой же, как меньший диаметр рабочего кольца 4 и внутренний диаметр бурта 11, вырезают цилиндрической формы, а затем его размещают в рабочем кольце 4. В результате того, что рабочее кольцо 4 выполнено с увеличивающимся по высоте внутренним диаметром, между образцом грунта 8 и рабочим кольцом 4 образуется кольцевой зазор 9, имеющий в поперечном сечении клинообразную форму. Затем этот зазор 9 через сквозной канал 13 например, масленкой, заполняют техническим. вазелином, контролируя этот процесс выходом его через канал 12. Затем канал 13 например с помощью болта-заглушки 14 соответствующей резьбой герме- тично заглушают до конца испытаний. При заполнении зазора 9 в нем не происходит защемления воздуха, т.е. зазор имеет достаточную ширину и свободный выход через канал 12. Отметим также, что при манипуляциях с рабочим кольцом с образцом во время подготовки опыта технический вазелин за счет адгезионных свойств, клиновой формы зазора, а также равенства внутренних диаметров верха рабочего кольца, бурта и наружного диаметра образца надежно удерживается в зазоре. Затем закрывают рабочее кольцо 4 и образец 8 фильтрами 5 и уплотнениями 6. Собранный таким образом узел устанавливают в камере 1 таким образом, чтобы фильтруемая жидкость через канал 12 создавала давление на заполнитель 10 зазора 9, т.е. подавалась бы со стороны максимального раскрытия зазора.

Далее, соблюдая условия герметичности частей устройства, производят испытания грунта. Для этого путем подачи через канал 2 воды под давлением создают первую ступень давления и через равные промежутки времени регистрируют высоту подъема мениска в водомерной трубке. После достижения режима установившейся фильтрации регистрируют среднее приращение A h за период Л t. Эти операции повторяют для следующих ступеней давления.

При подаче воды под давлением происходит самоуплотнение технического вазелина, что обеспечивает надежную пристеночную герметизацию и устранение

пристеночной фильтрации.

По полученным данным вычисляют скорости фильтрации для каждой ступени давления и строят графит зависимости скорости от напорного градиента, по которому определяют коэффициент фильтрации и начальный градиент.

Таким образом, достоинством предложенного устройства, по сравнению с прототипом, является повышение точности

получаемых результатов, за счет гарантированного заполнения зазора между образцом и рабочим кольцом уплотняющим веществом (техническим вазелином) и устранения пристеночной фильтрации.

в устройстве, также за счет устранения пристеночной фильтрации, появляется возможность применения значительных напорных градиентов, что, в свою очередь, позволяет сократить длительность испытаний и обеспечить возможность испытания образцов из глинистых грунтов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я« Устройство для определения водопроницаемости связных грунтов, содержащее

камеру с рабочим кольцом для размещения образца грунта и водомерной трубкой, верхним и нижним фильтрами и каналами для подачи и отвода фильтруемой через образец жидкости, отличающееся тем, что, с

целью повышения точности получаемых результатов и снижения длительности испытаний, рабочее кольцо, выполненное с увеличивающимся по высоте по направлению к нижнему фильтру внутренним диаметром, снабжено со стороны большего диаметра горизонтальным цилиндрическим буртом, внутренний диаметр которого ра- вен меньшему диаметру рабочего кольца, и в котором со стороны подачи фильтрующей

жидкости выполнен проходной канал, при этом в середине рабочего кольца также выполнен канал, перпендикулярный каналу в бурте.

ffi

У S

$ 7

46

k Jf

Изобретение относится к испытаниям грунтов. Сущность изобретения: устройство содержит камеру, рабочее кольцо с расширяющимся внутренним диаметром, образующим с испытываемым образцом клинообразный зазор, заполняемый нефильтрующим желеобразным веществом, например техническим вазелином. На образец сверху и снизу уложены фильтры с уплотнениями. Кроме того, в корпусе имеются каналы для подачи и отвода фильтруемой через образец воды. Кольцо обращено большим диаметром в сторону подачи воды и выполнено с горизонтальным цилиндрическим буртом, внутренний диаметр которого равен меньшему диаметру кольца. В бурте выполнен канал, а в середине кольца-ка- нал, перпендикулярный каналу в бурте. Устройство обеспечивает надежную герметизацию зазора, возможность применения больших напорных градиентов и испытания глинистых грунтов. 1 ил. ел с