Способ регулирования деформационных свойств дисперсного материала

 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам изменения деформационных свойств дисперсного материала. Способ включает изменение доли остаточных деформаций, сцепления между частицами дисперсного материала и передачу на него деформирующего воздействия. При этом до передачи деформирующего воздействия устанавливают зависимость доли остаточных деформаций от сцепления С и угла ϕ внутреннего трения, а затем в соответствии с установленной зависимостью изменяют долю остаточных деформаций путем изменения С и ϕ. 3 табл.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам изменения деформационных свойств дисперсного материала, например грунта.

Известен способ регулирования деформационных свойств дисперсного материала путем изменения координационного числа его частиц. Однако эти нельзя достигнуть нужного регулирования его деформационных свойств, то есть соотношения упругих и остаточных деформаций, из-за того, что деформативные свойства определяются не только количеством контактов между частицами, но и деформативностью единичного контакта при приложении деформирующего воздействия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ регулирования деформационных свойств дисперсного материала, включающий изменение доли остаточных деформаций, сцепления между его частицами и передачу на него деформирующего воздействия.

Однако при реализации известного способа невозможно обеспечить нужное соотношение между долями упругих и остаточных деформаций дисперсного материала. Это объясняется тем, что изменение качества поверхности при регулировании сцепления приводит к неконтролируемому изменению угла внутреннего трения и к невозможности при передаче деформирующего воздействия добиться нужного соотношения между долями остаточных и упругих деформаций.

Задачей способа является повышение эффективности регулирования деформационных свойств дисперсного материала путем обеспечения требуемого соотношения долей его остаточных и упругих деформаций.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе регулирования деформационных свойств дисперсного материала, включающем изменение доли остаточных деформаций, сцепления между его частицами и передачу на него деформирующего воздействия, предварительно до передачи деформирующего воздействия устанавливают зависимость в заданном диапазоне его варьирования доли остаточных деформаций K от сцепления C и угла ϕ внутреннего трения, а затем в соответствии с установленной зависимостью изменяют долю остаточных деформаций путем изменения C и ϕ . При этом для передачи на дисперсный материал деформирующего воздействия устанавливают зависимость доли остаточных деформаций K от C и ϕ : K = F(C/tgϕ) , где F - корреляционная функция, вид и параметры которой зависят от диапазона изменения деформирующего воздействия, минерального и гранулометрического состава дисперсного материала, способа изменения C и ϕ .

Способ реализуют следующим образом.

До передачи на дисперсный материал деформирующего воздействия, отбирают его образцы и устанавливают зависимость доли его остаточных деформаций K при заданном диапазоне изменения деформирующего воздействия от соотношения C и tg ϕ . Для изменения C и ϕ используют любой известный способ. В соответствии с требуемым значением K по полученной зависимости определяют значения C и ϕ , обеспечивающие достижение нужного значения K. Затем в натурных условиях осуществляют изменение C и ϕ , регулируя соотношение долей остаточных и упругих деформаций при приложении деформирующего воздействия.

Эффективность заявляемого способа по сравнению с известным оценивают, сравнивая возможности регулирования доли остаточных деформаций в общей деформации дисперсного материала. Для этого проводят эксперимент. В качестве дисперсного материала используют крупный природный кварцевый песок. Для изменения показателей C и ϕ такого грунта варьируют диапазон деформирующего давления при определении значений C и ϕ от 0,1 до 0,3 МПа. Полученные результаты даны в табл.1.

По полученным результатам установлена зависимость доли остаточных деформаций K от прочностных характеристик C и ϕ K = 0,820+0,00871·(C/tgϕ)-0,000195·(C/tgϕ) (2) .

При этом коэффициент корреляции составляет 0,96. Используя полученную зависимость, определяют значения соотношения C/tg ϕ , обеспечивающие нужный уровень K. Результаты вычисления этого соотношения для диапазона изменения K от 0,60 минимального значения интервала варьирования K, полученных экстраполяцией экспериментального диапазона его изменения от 0,717 до 0,938. Такая экстраполяция допустима до максимального 0,92 по условиям эксперимента и определена расчетом по (зависимости 2).

Данные приведены в табл.2 Характеристика возможности регулирования доли остаточных деформаций в общей деформации грунта для известного и предлагаемого способов дана в табл. 3, где "+" обозначено, что возможность регулирования имеется, а "-" такая возможность отсутствует.

Изобретение позволяет повысить эффективность регулирования деформационных свойств дисперсного материала по сравнению с известными способами.

Формула изобретения

Способ регулирования деформационных свойств дисперсного материала, включающий изменение доли остаточных деформаций, сцепления между его частицами и передачу на него деформирующего воздействия, отличающийся тем, что до передачи деформирующего воздействия устанавливают зависимость доли остаточных деформаций K от сцепления C и угла внутреннего трения ϕ, а затем в соответствии с установленной зависимостью изменяют долю остаточных деформаций путем изменения C и ϕ.

РИСУНКИ

Рисунок 1