Способ определения плотности скелета несвязного грунта Советский патент 1981 года по МПК G01N9/00 E02D1/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ СКЕЛЕТА НЕСВЯЗНОГО ГРУНТА Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения физико-механических свойств несвязных грунтов, преимушественно плотности несвязных песчаных грунтов при строительстве зданий и сооружений. Известен способ определения плотности образца твердого вещества, напцтыер бетона, включающий продувание образца нейтральным газом, измерение расхода газа и расчет плотности образца по формуле dl. Недостатками этого способа являются низкая производительность и высокая трудоемкость. Цель изобретения - повышение производительности.t Поставленная цель достигается тем что в известном способе, определения плотности образца, включающем продувание образца нейтральным газом, изме рение расхода газа и определение плот ности образца, продувание осутцествляют струей газа до пробоя образца грун та с одновременным измерением расхода газа при входе его в образец, замеряют максимальный раидиус воронки пробоя образца грунта на его поверхности, угол раскрытия воронки прообразце грунта и определяют ость грунта по формуле: rt-tof Чпйп . to; у. , - плотность скелета несвязного грунта,т/м , - расход газа на входе в образец грунта, MVC/ « - эмпирический коэ/Ьфициент, зависящий от типа несвязного грунтаJ - площадь поперечного сечения воронки пробоя образца грунта газовой струей, мЛ R - максимальный радиус воронки пробоя образца грунта на его поверхности, м; 5k. расчетный коэффициент трения грунта; Qi - угол раскрытия воронки пробо в образце грунта, в градусах Ч - угол внутреннего трения грун та (величина постоянная для данного типа несвязного грун та) , Б градусах, А - Острый угол между образующей конуса воронки пробоя образца грунта и горизонтальной плоскостью образца грунта, в градусах; К,-j - расчетный коэффициент разупрочнения несвязного грунта; удельный вес несвязного грун та, т/м ; средний радиус частиц несвяз ного грунта, м; ускорение свободного падения м/с 2минимальный угол внутреннего трения несвязного грунта при переходе его частиц из состо ния покоя в состояние качения, в градусах. На чертеже изображена схема, пояс няющая способ определения плотности скелета несвязного грунта. Осуществление способаопределения плотности скелета несвязного грунта Производится следующим образом. Предварительно с помощью режущего кольца 1 известным методом и в соответствии с ГОСТ 5182-64 вырезают образец указанного несвязного грунта 2 с ненарушенной структурой и помещают кольцо 1 с образцом несвязного грунта 2 на дно камеры 3, закрепив кольцо с грунтом винта 4. Камеру 3 Закрывают прозрачной крышкой Ь, на внутреннюю поверхность которой предварительно наносят тонкий слой вазелина или другого вязкого вещества. Перпендикулярно дну камеры 3 в калиброванное отверстие 6 устанавливают сопло 7, которое соединено другим концом с ротаметром 8, клапанным устройством 9, манометром 10 и источником нейтрального газа 11. После проведения подготовительных операций опыт осуществляют следующим образом. Образец несвязного грунта 2 проду вают нейтральным газом, струю которо го -локализуют соплом 7 и калиброванным отверстием б до пробоя образца грунта струей, после чего продувание пр кращают. После продувания образцов грунта в течение З-б с в последнем образуется воронка пробоя 12. Пробой образца грунта струей (факелом ) газа фиксируют по началу фонтанирования частиц грунта и налипанию частиц грунта 13 на внутреннюю повер ность прозрачной крышки 5 камеры 3. Включение подачи нейтрального газа и ее прекращение осуществляют клапан стройством 9. Нейтральный газ продувания образца грунта выиз камеры 3 через отверстия 14, ложенные в верхней части боковых к камеры 3. Продувание образца а 2 Осуществляют при скорости изованной струи газа выше скопсевдоожижения грунта на выхоповерхности из образца грунта 2. д нейтрального газа измеряют етром 8 на входе в образец грундавление газа измеряют маномет0. После прекращения подачи нейного газа по величине разлета ц грунта 13, налипших на нижней хности крышки 5 камеры 3, опрет угол 2 раскрытия воронки про2 и радиус воронки пробоя 12 а на поверхности образца грунределение плотности скелета неого грунта производят по формуа - F ( cos а Cl + Vl- Sin4t)l ,, Tz-tqf Ч„1,п . (l-, 7 - плотность скелета несвязного грунта, fll расход газа на входе в образец грунта, м с; (1 - эмпирический коэффициент, зависящий от типа несвязного грунта; F - площадь поперечного сечения воронки пробоя образца грунта газовой струей, максимальный радиус воронки пробоя образца грунта на его поверхности, м расчетный коэффициент трения грунта; угол раскрытия воронки пробоя в образце грунта, в градусах;- угол внутреннего трения грунгрунта (величина постоянная для данного типа несвязного грунта), в градусах, равен углу откоса несвязного грунта; - острый угол между образующей конуса воронки пробоя образца грунта и горизонтальной плоскостью образца грунта, в градусах; п расчетный коэффициент разупрочнения несвязного грунта; - удельный вес несвязного грунта, величина постоянная, 2.70 т/м 2, 1. - средний рсцдиус частиц несв ного грунта, м; - ускорение свободного падения, м/с/ минимальный угол внутренне го трения несвязного грунта при переходе частиц гру та из состояния покоя в со стояние качения, величина постоянная для данного тип несвязного грунта, в граду сах, равен 14 . Формула изобретения Способ определения плотности скел та несвязного грунта, включсиощий про дувание образца нейтральным газом, Измерение расхода газа и расчет плот ности, отличающийся тем что, с целью повышения производитель ности, продувание осуществляют струей газа до пробоя образца грунта с одновременным измерением расхода газа при входе его в образец, замеряют максимальный радиус воронки пробоя образца грунта на его поверхности, угол раскрытия воронки в образце гру та, а расчет плотности осуществляют по формуле: . с П.С..Гл4.С1/. I 2n-Fi- (-1+ ЕК,- ) . где , (14Гг-51пЧ-)1 , у , Jf - ПЛОТНОСТЬ скелета несвязно го грунта, (J - расход газа на входе в обра зец грунта, , Ti - эмпирический коэффициент, зависящий от типа несвязного грунта; F - площадь поперечного сечения воронки пробоя образца грунта газовой струей, К - максимальный радиус воронки пробоя образца грунта на его поверхности, м, , расчетный коэффициент трения грунта, l - угол раскрытия воронки пробоя в образце грунта, в градусах, Cf - угол внутреннего трения грунта (величина постоянная для данного типа несвязного грунта) , в градусах, i - острый угол между образующей конуса воронки пробоя образца грунта и горизонтальной плоскостью образца грунта, в градусах, j - расчетный коэффициент разупрочнения несвязного грунта, У удельный вес несвязного грунта, т/мЗ, Г,- - средний радиус частиц несвязного грунта, м; Ф - ускорение свободного падения, J м/с 2., - минимсшьный угол внутреннего трения несвязного грунта при переходе его частиц из состояния покоя в состояние качения, в градусах. Источники информации, тые во внимание при экспертизе Гахаршовили Г.Л. Влияние некотоакторов на проницаемость бетона. ное строительство, 1977, № 2, -24 (прототип).