Устройство для испытания грунта на сжимаемость

Изобретение относится к инженерным изысканиям для строительства при исследовании лабораторными методами деформационных свойств грунтов до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений. Устройство содержит обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом. Приспособление для нагружения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления. Пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта. Диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа. Технический результат: возможность проводить испытания основным штампом большего размера, позволяющего измерять тангенциальные сдвиговые деформации при боковом расширении образца, а также повышение информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области инженерных изысканий в строительстве при исследовании деформационных свойств грунтов лабораторными методами до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений.

Компрессионный прибор (одометр) состоит из рабочего кольца с внутренними размерами, упомянутыми выше, цилиндрической обоймы, перфорированных вкладыша под рабочее кольцо и штампа и поддона с ёмкостью для воды (ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г., 78 с.).

Недостаток прибора состоит в том, что в процессе испытания на нем проявляется малая доля деформаций ползучести (вторичной консолидации). Кроме того не проявляется сдвиговая ползучесть при боковом расширении образца вследствии его нагружении вертикальной нагрузкой.

Наиболее близким аналогом, является устройство для испытания грунта на сжимаемость, включающее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, где в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом; приспособление для нагружения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления (Авторское свидетельство СССР. 1423937, м. кл. G 01 N 3/08, БИ №34, 15.09.1988 г.).

Основной недостаток указанного устройства заключается в том, что в нем не приведены геометрические параметры, отличающие его от одометра и основной штамп ограничен по размеру, то есть прибор допускает только частичное проявление боковых деформаций, что приводит к низкой информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов.

Технической задачей изобретения является разработка устройства позволяющего проводить испытания основным штампом большего размера, позволяющего измерять тангенциальные сдвиговые деформации при боковом расширении образца, а так же повышение информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов.

Технический результат достигается тем, что устройство для испытания грунта на сжимаемость включающее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, приспособление для нагужения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления, пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта, диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа.

Конструкция устройства для испытания грунта на сжимаемость поясняется чертежом Фиг. 1.

Устройство для испытания грунта на сжимаемость включает в себя 1- корпус; 2 - основание корпуса; 3 – обойма; 4 – перфорированный вкладыш; 5 – перфорированный основной штамп; 6 – пригрузочный штамп; 7 – шток; 8 - консоль; 9 – образец грунта; 10 – индикатор; 11 – гайка; 12 – держатель индикатора; 13 – поверхностная марка; 14 – шарик.

Принцип работы устройства следующий. На основание корпуса 2 с перфорированным вкладышем 4 крепится корпус 1.

Образец грунта 9, как правило, ненарушенной структуры, в обойме 3, устанавливается на перфорированный вкладыш 4. На выровненную, плоскую поверхность образца грунта устанавливается пригрузочный штамп 6. Положение пригрузочного штампа 6 фиксируется с помощью консоли 8 и гаек 11. Если испытываются набухающие грунты требуемой консистенции, отличной от природной, с помощью гаек создаётся необходимый зазор между пригрузочным штампом и поверхностью образца для набухания, либо производится постепенно обжатие для уменьшения влажности.

Вертикальная нагрузка к перфорированному основному штампу 5 передаётся штоком 7 через металлический шарик 14. Вся нагрузка прикладывается сразу. По индикаторам 10, установленным с помощью держателей 12, отслеживаются вертикальные перемещения штампа 5 и поверхностных марок 13.

При нагружении основного штампа вертикальные перемещения поверхности образца за пределами штампа не контролируются. Это снижает информативность испытания. В начальной стадии нагружения за пределами основного штампа образуется осадочная воронка, а при наступлении предельного состояния возможен выпор грунта.

Для проявления боковых деформаций, следует принять, что диаметр основного штампа должен быть не менее 70 мм, как это требует ГОСТ 12248-2010 (Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г., 78 с.) для одометра. Диаметр пригрузочного штампа должен быть больше диаметра основного штампа от 4,3 до 6,0 раз. Высота образца должна составлять от 0,88 до 1,11 диаметра основного штампа. Размер основного штампа в данном случае имеет значение, поскольку глинистые грунты природной структуры неоднородны и могут содержать различные включения.

Устройство для испытания грунта на сжимаемость, содержащее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, приспособление для нагужения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления, отличающееся тем, что пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта, диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области прогнозирования максимальной деформации металлов и их сплавов. Способ определения пика пластичности для металлов, включающий осевое растяжение плоских и круглых образцов при фиксированной температуре испытания, отличается тем, что скорость деформации при которой имеем максимальное значение относительного удлинения δ5,max, определяют по формулам: для плоского образца δ5,max = 4А*Е/3cμσс02 при , и для круглого образца δ5,max = А*Е/3cμσ02 при .

Изобретение относится к физико-механическим испытаниям скальных и полускальных горных пород, имеющих хрупкий характер разрушения, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях.

Изобретения относятся к области измерительной техники и могут использоваться для оценки погрешности контроля качества композитных броневых преград на основе результатов теплового контроля при попадании поражающего элемента в броневую преграду за счет поглощения энергии броневой преградой, а также для проведения непосредственно контроля.

Изобретение относится к области управляемого трещинообразования в материалах, в частности, с целью определения свойств заданного объема материала при образовании трещин.

Изобретение предназначено для определения прочности бетона и относится к разрушающим методам контроля и повышения точности измерений при упрощении методики испытаний.

Изобретение относится к средствам (испытательные машины) и методам механических испытаний материалов на растяжение, сжатие, изгиб и малоцикловую усталость. Машина содержит основание, два гидроцилиндра, закрепленных на верхней плоскости основания симметрично относительно оси нагружающего устройства, траверсу, скрепленную со штоками гидроцилиндров, два захвата для закрепления испытуемых образцов, датчик силы, датчик перемещения, приспособление для испытания на сжатие, содержащее нижнюю и верхнюю плиты, устанавливаемые на захваты нагружающего устройства, приспособление для испытания на изгиб, содержащее изгибную траверсу с опорными роликами для установки образца и опору с комплектом ножей, устанавливаемые на захваты нагружающего устройства, а также насосную установку, содержащую насос высокого давления, клапан предохранительный, гидрораспределители для управления захватами, компенсатор давления и сервоклапан для управления гидроцилиндрами (нагружением образца).

Изобретение относится к устройствам для испытания радиоактивных образцов в радиационно-защитной камере на прочность. Устройство содержит первый захват, раму, состоящую из плиты, двух стоек и балки, а также связанное с рамой средство вертикального реверсивного перемещения, снабженное кареткой, содержащей два толкателя с траверсами, на одной из которых расположен второй захват, а на другой закреплен датчик контроля усилия, взаимодействующий со штоком средства вертикального реверсивного перемещения.

Изобретение относится к наглядным учебным пособиям и предназначено для использования в учебных и исследовательских лабораториях по теоретической, строительной механике, строительным конструкциям как в качестве наглядной демонстрации работы стержневых пространственных конструкций, так и в качестве моделей шарнирно-стержневых систем при проектировании зданий и сооружений, при изучении работы пространственных стержневых конструкций.

Изобретение относится к методам исследования упругих свойств эластичных элементов, в частности уплотнительных резиновых колец. Установка содержит удерживающий узел, нагружающий узел и средства измерения.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для контроля качества композитных броневых преград на основе результатов теплового контроля при попадании поражающего элемента в броневую преграду.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов, а именно предела пропорциональности. Сущность: устанавливают испытуемый образец между неподвижной опорной площадкой и подвижной, затем нагружают образец предварительной малой нагрузкой, регистрируемой посредством датчика нагрузки, после чего посредством блока управления подают сигнал на шаговый двигатель и нагружают образец путем перемещения подвижной опоры в сторону неподвижной опоры при помощи винта, причем величину перемещения выбирают исходя из необходимой точности измерения, после первого нагружения снимают нагрузку путем перемещения подвижной опоры в сторону обратной от неподвижной опоры при помощи винта и снимают показание с датчика нагрузки. Если величина нагрузки соответствует величине предварительной малой нагрузки, то повторяют нагружение и снятие нагрузки путем перемещения подвижной опоры при помощи винта на величину n⋅L, где L - величина перемещения, n – число нагружений. Количество нагружений проводят до момента, пока величина нагрузки после снятия нагружения не станет меньше величины предварительной малой нагрузки, после чего фиксируют величину предела пропорциональности материала образца. Технический результат: повышение автоматизации измерения. 1 ил.

Изобретение относится к инженерным изысканиям для строительства при исследовании лабораторными методами деформационных свойств грунтов до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений. Устройство содержит обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом. Приспособление для нагружения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления. Пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта. Диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа. Технический результат: возможность проводить испытания основным штампом большего размера, позволяющего измерять тангенциальные сдвиговые деформации при боковом расширении образца, а также повышение информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов. 1 ил.

Наверх