Способ седиментационного анализа Советский патент 1979 года по МПК G01N15/04 

(54) СПОСОБ СЕДИМЕНТАЦИОННОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к области испытаний грунтов, а именно, к способам определения гранулометрического состава грунтов.

Известен способ седиментационного анализа, заключающийся в том, что исследуемый материал помещают в сосуд с расширяющимся снизу вверх сечением и подают выходящий поток жидкости до момента расслоения материала по фракциям 1 .

Однако из-за сложностей сооружения этот метод мало применим для седиментационного анализа грунтов в полевых условиях.

Известен способ определения гранулометрического состава грунтов с помощью пипеточного метода 2. Для этого грунт просеивают сквозь сита, переносят навеску в колбу с дистиллированной водой и 25-процентным аммиаком, отстаивают, кипятят и отстаивают сливают отстоявшуюся жидкость, растирают остаток, доливают воду и снова растирают и так до тех пор, пока не останется чистый остаток. Затем доливают воду и добавляют раствор аммиака, и охлаждают до комнатной температуры. После этого суспензию взбалтывают и отбирают пипеткой с учетом температуры суспензии, удельного веса грунта и глубины отбора про.б. При этом время для взятия пробы, особенно для пылевато-глинистых частиц, велико и производительность испытаний мала. Например для частиц диаметром менее 0,001 мм, удельным весом 2,40 г/см при температуре суспензии

0 12, глубина взятия проб равна 7 см, а время для взятия пробы 30 час 56 мин.

Целью изобретения является ускорение седиментационного анализа.

5

Для достижения этой цели .в воду добавляют 0,01-0,08% полимера с молекулярным весом выше 100000, например, полиэтиленоксид (-CHa-O-CHj-ln или линейный полиакриламид -CHg- fH-CH п,

0

CONHj

Полимер сцепляется с молекулами воды, разрушая тем самым гидратные оболочки вокруг частиц грунта, ускоряя осаждение частиц грунта в 2,5 раза.

5

Используя корреляционную зависимость между свойствами воды без добавки и воды с добавкой полимера, а также учитывая температуру суспензии и удельный вес отбора проб, можно вы0числить время взятия проб суспензии по формуле: (Ъ- - время отстаивания суспензии -; высота сливаемого слоя суспензии;коэффициент вязкости жидкости;радиус определяемых частиц грунта; ускорение силы тяжести; удельный вес частиц грунта; удельный вес жидкости. При .использовании данного способа например, для частиц того же диаметра, а именно, менее 0,001 мм, удельным весом 2,40 г/см при температуре суспензии 12, время для взятия пробы составляет 12 час 23 мин. При добавлении полиакриламида мень ше 0,01% эффект увеличения скорости оседания частиц практически невелик. Так, при добавлении полиакриламида в количестве 0,001% время, необходимое для взятия пробы для частиц эффективньм диаметром менее 0,001 мм, удельным весом 2,40 г/см при глубине взя тия проб 7 см и температуре суспензии 12,5°С, составляет 29 час 14 мин Но уже при добавлении 0,01% полиакрилаьтада время для взятия проб (при тех же условиях) уменьшается до 17 ч 31 мин. При дальнейшем увеличении ко личества полиакриламида в суспензии время для взятия пробы уменьшается и доходит до 12 час 23 мин, но постепе но наступает насыщение и увеличе ние количества добавок свыше 0,08% практически не дает сколько-нибудь . значительного прироста скорости осеДания частиц, а приводит только к енужному перерасходу полиакриламида (хотя полиакриламид в виде, например, Суперфлока-16, или Сепаран-2610 и пр. не является дорогостоящей добавкой) Следовательно, содержание полиакриламида в пределах 0,01-0,08% является оптимальным. Предлагаемый способ седиментационного анализа позволяет существенно ускорить определение гранулометрического состава грунта, в особенности пылеватых и глинистых частиц, а следовательно, увеличить производительность испытаний без усложнения оборудования. Формула изобретения 1.Способ седимёнтационного анализа, заключаквдийся в перемешивании навески исследуемого материала с водой, с последующим отстаиванием и измерением гранулометрического состава при фиксированной температуре суспензии и удельного веса грунта, отличающийся тем, что, с целью ускорения седимёнтационного анализа, в воду добавляют 0,01-0,08% полимера с молекулярным весом выше 100000. - 2.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что в качестве полимера используют полиэтиленоксид или линейный полиакриламид. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 464805, кл. G 01 N 15/04,1973-, 2.Справочник по дорожно-строительным материалам.Под ред. Горелышева, М., Транспорт, 1972,с. 910 (прототип).