Способ приготовления искусственного материала,моделирующего по физико-механическим свойствам мерзлые грунты

 

Изобретение относится к созданию искусственных материалов, аналогичных по физико-механическим свойствам натурным материалам, моделирующим мерзлые грунты. Целью изобретения является уменьшение времени и снижение энергозатрат на приготовление материала. Способ включает в себя перемешивание наполнителя - песка и связуюш;его до получения однородной массы с последуюпщм ее уплотнением . При этом наполнитель предварительно увлажняют до 16-22 мае,%, а в качестве связуюш;его используют су- ,хую глину, причем массовое содержание сухого наполнителя и связующего изменяют от 30 до 70%. § (Л О

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (511(E 02 D 3/12.4 i

1) KN7>l8:;;, ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3433114/29-33 (22) 11.01,82 (46) 23,12,86. Бюл. ¹ 47 (71) Балаковский филиал Саратовского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института (72) А.В.Фролов, В.И.Баловнев и M.Ê.Óñòèíîâà (53) 624. 138.24 (088.8) (56) Вильдерман В.Н, и др. Выбор экBHBBJIpHTíûõ материалов на моделях разрушения мерзлых грунтов. — Строительные и дорожные машины, 1974, № 9, с. 28-29, (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО МАТЕРИАЛА, МОДЕЛИРУЮЩЕГО ПО ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ МЕРЗЛЫЕ

ГРУНТЫ (57) Изобретение относится к созданию искусственных материалов, аналогичных по физико-механическим свойФ ствам натурным материалам, моделирующим мерзлые грунты. Целью изобретения является уменьшение времени и снижение энергозатрат на. приготовление материала. Способ включает в себя перемешивание наполнителя †песка и связующего до получения однородной массы с последующим ее уплотнением. При этом напалнитель предварительно увлажняют до 16-22 мас.X a в качестве связующего используют су,хую глину, причем массовое содержание сухого наполнителя и связующего изменяют от 30 до 707..

1278401

Изобретение относится к созданию искусственных материалов, аналогич" ных по своим физико-механическим свойствам натурным материалам„ и может применяться при испытаниях рабочего оборудования землеройных машин, в частности при физическом моделировании машин, разрабатывающих мерзлые грунты.

Цель изобретения — уменьшение времени и снижение энергозатрат на приготовление материала.

Для приготовления искусственного материала берутся следующие компоненты: наполнитель — крупнозернистый песок с размером фракции не менее

0,5 мм и связующее — мелкодисперсная глина, .размер отдельных частиц которой не превышает величины 0,2 мм.

Способ приготовления искусственного материала состоит иэ следующих операций.

Связующее — глину просушивают, затем при необходимости измельчают до размера отдельных частиц не более 0,2 мм. Компоненты просейвают и развешивают в заданной весовой пропорции. Крупнозернистый песко — наполнитель перемешивают с водой до заданной влажности (16-22 мас. ), Компоненты (влажный наполнитель и сухое связующее) тщательно перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь укладывают в форму и разравнивают. Производят уплотнение смеси (применяют уплотнение падающим грузом, вибрационным воз действием, обжатием на прессе). Проводят контроль физико-механических свойств полученного материала, а затем его используют для экспериментальных исследований моделей эемлеройного оборудования, например при исследовании процесса рыхления зубьями рыхлителей или баровым рабочим органом.

Для моделирования физико-механических свойств различных мерзлых грун. тов весовое содержание ".ухого наполнителя и связующего изменяют от 30 до 70 .

Полученный предлагаемым способом искусственный материал после проведения на нем эксперимента может быть измельчен, повторно приготовлен по описанной технологии и использован .для нового эксперимента.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что мерзлые грунты и искусственные материалы (эквиваленты), их моделирующие, представляют собой системы, состоящие иэ отдельных частиц и связывающих их компонентов. При моделировании грунта необходимо, чтобы критерии, определяющие их физико-механические свой10

t5 ства, с допустимой погрешностью были равны соответствующим критериям натурных грунтов. Для определения соответствия свойств искусственного материала физико-механическим свойствам натурного мерзлого грунта контроль вязко-прочностных свойств достаточно определять на основании трех параметров — 6, G, с„, гдео

СЖ прочность грунта на сжатие б †прочй р ность грунта на разрыв, с„ — число ударов плотномера ДорНИИ.

Измерительное оборудование для определения этих параметров состоит

20 из силового устройства для испыта25 ния образцов на сжатие и разрыв> а также динамического плотномера

ДорНИИ.

Один иэ конкретных примеров приготовления искусственного материала, моделирующего по физико-механическим свойствам мерзлые грунты, выглядит следующим образом.

Составляют смесь из 40% связующего (глины) и 60 наполнителя (песка). При этом проводят операции в указанной последовательности. Дово— дят влажность песка до 22%, а затем перемешивают с наполнителем до получения однородного состава, При этом часть влаги от песка переходит к глине и влажная глина выполняет роль связующего, способного цементировать частицы песка„ Затем смесь укладыва45 ют в форму и уплотняют например па1 дающим грузом массой 5 кг с высоты двух метров (количество уплотняющих ударов 10), Для определения прочностных свойств материалов в качестве обобщающего показателя может быть

50 принято с . Определяют прочность по с„ и по ее значению определяют соответственно б, и б р, Затем с учетом коэффициента моделирования получают соответствующие значения для натурного образца. По своим физикомеханическим и прочностным свойствам рассмотренный в примере материал соответствует натурному мерзлому суг278401

Формула изобретения

Способ приготовления искусственного материала, моделирующего по фиСоставитель В.Чернышев

Редактор О.Бугир Техред А.Кравчук Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 6811/25 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 линку при температуре -ЗОС или мерзлой глине при температуре -5 С при влажности 207.

Таким образом, по своим основным параметрам — с„,G „G искусственный материал, полученный предлагаемым способом аналогичен натурным мерзлым грунтам.

4 зико-механическим свойствам мерзлые грунты, предусматривающий перемешивание наполнителя — песка и связующего до получения однородной массы с последующим ее уплотнением, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени и снижения энергозатрат на приготовление материала, наполнитель предварительно

t0 увлажняют до 16-22 мас.7, а в качестве связующего используют сухую глину, причем массовое содержание сухого наполнителя и связующего изменяют от 30 до 707.