Стабилометр Советский патент 1977 года по МПК G01N3/08 E02D1/00 

1

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств грунтов, а именно к устройствам для исследования путем сжимающих статических нагрузок.

Известен стабилометр для определения физико-механических свойств грунта, содержаищй цилиндрический корпус, эластичную оболочку, две крышки, через одну из которых пропущен шток, имеющей в нижней части наконечник с тенэодат шками, фильтры, кольца-держатели для закреплеюш на них эластичной оболочки, измерительные приспособления 1 . Недостатком этого стабилометра является невозможность создания независимого осевого и бокового давления на образец или обеспечение работы стабилометра по типу Б, а также определения по.лного н порового давлений.

Известен также стабилометр, включающий корпус, эластичную оболочку, рабочую камеру, крышки, штамп, фильтр, электроды, источник давления, датчики давления. Недостатком такого стабилометра является невозможность равного всестороннего обжатия образца на образец или обеспечение работы стабилометра по типу Л, а также определений релаксационных характеристик, общего и эффективных давлений.

Целью изобретения является расшире ше диапазона определения физико-механических свойств грунтов.

Это достигается тем, гго а стабилометрс, включающем корпус, эластичную оболочку, рабочую камеру, крьаяки, штамп, фильтр, э.лект|юды, источник давления, крышки стабклометра выполнены с пpижимны вI колы1д в1, причем од|«а из них снабжена резьбовым штоком, взаимодействующим через опорный подишпник со штампом, имеющим прижимное колько для закрепления эластичной оболочки, которое установлено на образованных в корпусе н цгтакше буртиках, а датчики давления размещены на поверхностях фильтра и штампе со стороны рабочей камеры.

На чертеже показан предлагаемый стабилометр.

Стабилометр содержит корпус 1, в котором находится цилиндрическая тонкая эластичная оболочка 2, образующая рабочую камеру 3 для размещения в ней испытуемого образца. При этом оболочка 2 плотно прилегает к боковсй поверхности образца. Оболочка закреплена с помощью колецдержателей 4. ЕСольцевая камера, образованная оболочкой и корпусом лдя создания бокового или всестороннего давления на испытуемый образец.

заполняется водой через шгунеры 5, вмонтированные в корпусе; одновременно через второй штуцер 5 из кольцевой камеры удаляете воздух, С помощью этих же устройств вода из кольцевой камеры удаляется.

Внутри корпуса в торцах камеры 3 расположены фи.11ьтры 6 и фильтр-штамп 7, которые плотно прижимают к испытуемому образцу крышкн 8 и 9 с помощью навинчивания на корпус прю шмных копец 10. Между крышками и торцакш корпуса расположены кольцевые уплотнительные прокладки 11. Осевая нагрузка на испытуемый образец церадается через штамп 7 полым нарезным штоком 12, пропущенным через крьшпсу 9 и упирающимся в подшипник 13, исключающий скольжение штампа 7 по тор цу испытуемого образца. Между подшипником 13 и штампом 7 расположен датчик 14 общего давлеш4я. Для дафференш1роранного замера общего и бокового давлений в фильтре 6 и штампе 7 вмонтированы датчики 15, соединенные с измерительными приборами (на чертеже не показаны). Нарезной шток 12 и крьшпса 9 снабжены сальниковым устройством 16, цредотвращй101Щ м утечку ф11Л ьтрйрузмой зервз образец нлн отжимаемой нз образш воды. Для подвода и орода фильтруемой воды в крышках 8 и 9 монтированы штуцеры 17. В крышках имеются тшсже нарез1ша отверстия, закрытые нарезными пробками 18 и используемые по мере надобности, например, для размещения термометров, с помощью которых замеряется температзфа воды 3 т.п. Под пробками 18, как и под устройствами 5 и 17, расположены уплотните;П)Ные шайбы 19. Для определения элекгроосмотических характеристик под фильтром 6 и штампом 7 расположены сетки-электроды 20, соеданенные с клеммами 21, расположвяшыми на крышках 8 и 9. Оболочка 2 одш{м своим концом закрепляется на фильтре-штампе 7 с помощью расположенного на его буртике кольца 22. Стабилометр установлен на ста10ше 23, снабженной ьакиднылш струбщпгами (на чертеже не аоказэны), которым он жестко соединяется с ней.

Стабнлометр работает следукшапи образом.

При работе стабилометра по типу Б оболочку 2 с помощью кольца 22 закрегашют одтгм концом на торце корпусе 1. На испытуемьй образец раздают заданное по величине боковсю давление, при котором образец ввинчиванием штока 12 сжимают на кекоторую величину. По показа тям датчиков 15, фяксируемьаш излврительными приборами (на чертеже не «оказаны), определяют н записывают в журнал начзль ыс вега1чнны сжимающих давлеюш. После релаксации напряжений, конечные которых также записывают в жзфнал, ввшгчкаа(шем штока J2 образец сжиасяют еще на некоторую величину и записывают в журнал нача.ш.ные и

конечные, после релаксации, сжимающие ллнленич. И так до разрушения образца при заданной ступени бокового давления.

Момент разрушения можно наблюдать и фиксировать визуально сквозь прозрач1гые стенки корпуса 1 или же по показаниям датчиков 15, так как сжимающие давления при сжатии в процессе разрушения не возрастают или же вначале возрастают, а затем резко снижаются. За предельное сжимающее

давление цри1шмают давление в Komie времени релаксации при предпоследней ступени сжатия.

При работе стабило метра по типу А оболочку 2 с помощью кольца 22 закрепляют одним концом на фильтре-штампе 1. На испытуемый образец создают

достаточно большое по величине боковое давление и ввинчиванием штока 12 его максимально сжимают, не доводя до разрушения. Затем после релаксации, постепенно, ступенями снижают боковое давление до тех пор, пока не наступит разрушение

образца. При этом каждая последующая ступень снижения бокового давления производится после релаксации сзкимающих давлений.

За предельное боковое давление принимают давление предпоследней (перед разрушением) стунени и ей соответствующее в конце релаксации сжимающеедавление. - за предельное сжимающее,. Компрессионно-релаксационные, фильтрационные и другие испытания проводятся практически по общепринятым методикам.

Таким образом в одном стабилометре обеспечивается испытание грунта как по типу Б, так и по типу А, производство релаксационных исследований в условиях трехосного сжатия, определение частей общего и парового давления.

Заменяя несколько типов приборов, предлагаемый Стабилометр упрощает проведение исследова1ИЙ и KOMiuieKiOBaiffle лабораторий, повьшиет качество и существенно уменьшает сроки проведения испытайия.

Фо рмула изобретения

Стабилометр, включающий корпус, эластичную оболочку, рабочую камеру, крышкн, штамп, фильтр, злектроды, источник давления, датчики давления, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона определения физико-механических свойств грунтов, крьш1ки стабилометра выполнены с прижимными кольцами, причем одна из них снабжена резьбовым штоком, в за мо действующим через опорньш подшишшк со штампом, имеющим прижимное кольцо для закрепления эластичной оболочки, которое установлено на образованных в корпусе и штампе буртиках, а датчики дшвле1сия размещены на поверхностях фильтра и штампа со стороны рабочей камеры.