Способ определения давления пучения замерзающего грунта

Авторы патента:

G01N25/58 - измерением изменения свойств материалов под воздействием тепла, холода или расширения

Изобретение относится к области физики грунтов. В способе, включающем деформирование пробы грунта в незамерзающей жидкости, деформирование пробы грунта осуществляют путем ее замораживания в изолированном объеме незамерзающей жидкости, при этом измеряют давление этой жидкости в процессе замерзания пробы и по величине давления жидкости судят о величине давления пучения грунта. Техническим результатом изобретения является определение давления объемного сжатия, создаваемого в замерзающем увлажненном грунте. 1 ил.

Изобретение относится к области физики грунтов и может применяться для исследования их пучинистости.

Известен способ определения давления пучения замерзающего грунта, включающий деформирование его пробы (а.с. СССР 966572, кл. G 01 N 25/58). Недостатком данного способа является сложность графической интерпретации полученных результатов.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ определения давления пучения замерзающего грунта, включающий деформирование его пробы в незамерзающей жидкости (Лед и снег. Свойства, процессы, использование. Издательство "Мир", М., 1966 г., стр. 25).

Недостатком данного способа является то, что в нем отсутствует возможность изучения влияния фазового превращения воды грунта в лед на его физико-механические свойства. Этот недостаток не позволяет изучать давление пучения замерзающего грунта.

Задачей настоящего изобретения является определение давления объемного сжатия, создаваемого в замерзающем увлажненном грунте.

Настоящая задача решается тем, что в способе определения давления пучения замерзающего грунта, включающем деформирование его пробы в незамерзающей жидкости, деформирование пробы грунта осуществляют путем ее замораживания в изолированном объеме незамерзающей жидкости, при этом измеряют давление этой жидкости в процессе замерзания пробы и по величине давления жидкости судят о величине давления пучения грунта.

Перед замораживанием пробы в незамерзающей жидкости температуру незамерзающей жидкости понижают до - (-2)-(-4)^oС.

На чертеже показана схема устройства реализующего данный способ.

Устройство состоит из поддона 1, в котором размещена капсула 2 с испытуемым образцом грунта 3. Поддон фланцевым соединением 4 крепится к корпусу 5, заполняемому после крепления незамерзающей жидкостью 6, несмешивающейся с влагой испытуемого образца. Корпус 5 снабжен жидкостным манометром 7 и в верхней части заливным патрубком 8 с регулировочным винтом 9.

Способ осуществляется следующим образом. Испытуемый образец грунта формируют путем полного заполнения капсулы 2 (с открытым верхом), затем капсулу размещают в центральной части поддона 1, который в последующем путем фланцевого соединения 4 присоединяют к корпусу 5. Далее через заливной патрубок 8 заливается незамерзающая жидкость 6 до полного наполнения внутренней полости корпуса 5. После заполнения корпуса 5 в заливной патрубок 8 ввинчивают регулировочный винт и тем самым создают начальное избыточное давление в полости корпуса. Затем вывинчивают регулировочный винт 9 и удаляют остатки воздуха из устройства, после чего осуществляют дополнительную заливку незамерзающей жидкости. После вторичного ввинчивания регулировочного винта устройство помещают в холодильную камеру и в зависимости от снижения температуры фиксируют показания манометра в процессе замерзания образца.

Пример 1. Для определения давления пучения замерзающего суглинка с влажностью 31% с помощью цилиндрической капсулы была взята проба и помещена в устройство, которое заполнили моторным маслом, охлажденным до -2^oС. После заполнения маслом устройство с испытуемой пробой было помещено в морозильную камеру с температурой -10^oС. Фиксируя измерения показаний жидкостного манометра во времени были получены следующие данные: через 50 минут от начала опыта давление масла в устройстве составило 17 кг/см², через 90 минут - 25 кг/см², через 130 минут - 29 кг/см². Максимальное установившееся давление составило 33 кг/см².

Пример 2. Для определения давления пучения замерзающего грунта была взята проба суглинка и доведена увлажнением до состояния полной влагонасыщенности. После увлажнения образец поместили во внутреннюю полость устройства для определения пучинистости, которое в последующем заполнили незамерзающим моторным маслом охлаждаемым до -2^oС. После заполнения маслом устройство помещали в холодильную камеру с температурой -10^oС. Через 3 часа от начала опыта установившееся максимальное значение давления, создаваемое замерзающим образцом, составило 55 кг/см².

Формула изобретения

1. Способ определения давления пучения замерзающего грунта, включающий деформирование его пробы в незамерзающей жидкости, отличающийся тем, что деформирование пробы грунта осуществляют путем ее замораживания в изолированном объеме незамерзающей жидкости, при этом измеряют давление этой жидкости в процессе замерзания пробы и по величине давления жидкости судят о величине давления пучения грунта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед замораживанием пробы в незамерзающей жидкости температуру незамерзающей жидкости понижают до (-2)-(-4)^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к определению разновидностей слюд и может быть использовано в геологоразведочном производстве и горнодобывающей промышленности, а также в тех отраслях, которые используют слюды

Способ определения морозовлагостойкости спрессованных дисперсных изделий // 2090876

Устройство для теплотехнических испытаний ограждающих строительных конструкций // 2086970

Изобретение относится к тепло-физическим испытаниям сплошных или с проемами панелей, проводимых в заводских, построечных и лабораторных условиях

Способ определения однородности свойств материала // 2075900

Климатическая камера для испытания мобильных зданий // 1518754

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительной физике, и может быть использовано для определения технических свойств испытуемых мобильных зданий

Способ определения содержания воды в образцах гемоглобина // 1515108

Изобретение относится к биохимии и может быть использовано применено в медицинской промышленности

Способ изготовления литейных форм вакуумной формовкой и оснастка для испытания формовочных материалов // 1426692

Изобретение относится к литейному призводству, а именно к вакуумной формовке, и может быть использовано ,при изготовлении песчаньпс и литых образцов для исследования формовочных материалов и шероховатости поверхности отливок

Датчик влажности почвы // 1384278

Изобретение относится к сельскому хозяйству

Устройство для определения влажности // 1376024

Способ определения влагосодержания в газах // 1226241

Изобретение относится к измерительной технике для анализа газов и их смесей

Установка для термоциклических испытаний // 2205388

Изобретение относится к испытательной технике

Способ определения термопрочности полых оболочек // 2287808

Способ определения времени живучести полимерной композиции // 2308711

Изобретение относится к области изготовления изделия из высоконаполненной полимерной композиции, а конкретно к способу определения живучести полимерной композиции по динамике нарастания вязкости до ее предельно допустимого значения, обеспечивающего формование монолитного изделия

Способ оценки теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений в условиях нестационарной теплопередачи по результатам испытаний в натурных условиях // 2321845

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик изделий

Способ определения величины деструкции теплозащитного покрытия в конструкциях // 2389010

Изобретение относится к теплозащитным покрытиям

Устройство для определения влажности льносырья // 2413933

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения влажности льносырья методом высушивания образца

Способ определения низкотемпературной прокачиваемости углеводородных топлив // 2414700

Изобретение относится к области анализа углеводородных топлив

Способ определения воздухопроницаемости строительных ограждающих конструкций // 2445610

Изобретение относится к строительной физике и может быть использовано для исследования процессов тепломассообмена и воздухопроницаемости строительной конструкции при различных температурных режимах

Способ оценки теплофизических характеристик ограждающих конструкций зданий и сооружений, выполненных из кирпича, в зимний период по результатам испытаний в натурных условиях // 2454659

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплозащитных свойств по результатам испытаний в натурных условиях

Термоаналитический способ определения энергии активации термодеструкции полимерного материала // 2627552

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, касающейся исследования, измерения и прогнозирования свойств полимерных материалов, включая композиционные материалы на полимерной основе. Заявляется термоаналитический способ определения энергии активации термодеструкции Е полимерного материала, который заключается в нагревании ряда идентичных образцов полимерного материала с разной скоростью нагрева, определении температуры, связанной с потерей массы каждого образца при нагревании, по полученным данным определяют энергию активации E1. Одновременно регистрируют тепловой поток для каждого образца полимерного материала, обусловленный процессами термодеструкции, по полученным данным определяют энергию активации Е2. За энергию активации термодеструкции полимерного материала принимают среднюю величину полученных энергий активации Е=(Е1+Е2)/2. Технический результат - повышение точности определения значения энергии активации в целях прогнозирования сроков хранения полимерных материалов; экспрессность анализа; незначительная трудоемкость. 7 ил., 1табл.