Способ определения количества незамерзшей воды в засоленных мерзлых грунтах

Патент 855462

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советсиик

Социалист ичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ЛЬСТВУ

< 355462 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 0106,79 (21) 2774935/29-33 с присоедимвнием заявки М (23) ГтрморитетвЂ”

Опубликовано 150881. Бюллетень 89 30

Дата опубликования описания 150881 (51)М. Клз

G 01 N 25/06

Е 02 D 1/02

Государствеииый «омитет

СССР яо делам июбретений и от«рытий (53) УДК 624. 131. . 436. 6 {088. 8) (72) Авторы изобретения

П.А.Гришин, Ю.Я.Велли и Г.П.Мазуров

Ленинградский зональный научно -исследовательс н проектный институт типового и экспериментал проектирования жилых н общественных зданий (71) Заявитель

{54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА НЕЗАМЕРЗШЕЯ

ВОДЫ В ЗАСОЛЕННЫХ МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

Иэобретение относится к строительству и предназначено для определения несущей способности оснований при проектировании фундаментов зданий и сооружений.

Иэввстен способ определения количестна незамерзшей воды в мерзлых грунтах, основанный на измерении теплового эффекта путем оттаивания образца мерзлого грунта, предварительно выдержанного s течение суток при заданной отрицательной температуре, в калориметре с жидкостью, имею щей заданные теплофиэнческие характеристики fl).Â этом способе по количеству выделенного тепла прн оттаивании порового льда в образце определяют его твердую фазу, принимая температуру плавления льда эа 0 С, о теплоемкость незамерзшей воды за

1 кал, r.ãðàä, льда - 0,5 кал/г.град, а количественные параметры жидкой фазы находят по разности межцу суммарным влагосодержаннем и установленным количеством льда.

Недостатком данного способа является то, что он позволяет определить количество незамерзшей воды только в неэасоленных .мерзлых грунтах, а применительно к эасоленным грунтам связан с определением теплофизических параметров твердой и жид- кой фаэ порового раствора {темпера- " туры плавления льда, теплоемкости -для каждого конкретного случая), что значительно повышает трудоемкость способа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату является способ определения количества незамерзшей воды в засоленных мерзлых грунтах путем измерения температуры и влажности грунта-с последующим физичесt5 ким воздействием на грунт {2).

Недостатком такого способа является неточность определения незамерзшей поровой воды эа счет визуального определения иссушенной зоны, а такие

26 сложность и трудоемкость, связанные с подцержаннем постоянной отрицательной температуры у образца и у воздуха обдува. Кроме того, такой способ не позволяет использовать его

s полевых условиях, что сужает область его применения.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение технологии.

Поставленная цель достигается

30 тем, что s известном способе опреде

855462 ления количества незамерзшей воды в засоленных мерзлых грунтах путем измерения температуры и влажности грунта с последующим Физическим воздействием на грунт, Физическое воздействие на грунт осуществляют путем его замораживания, измеряют температуру замерзания образца грунта через равные промежутки времени до получения постоянных одинаковых показаний, причем о количестве незамерзшей воды судят по температуре замерзания грунта и содержанию его влажности.

Иа чертеже показан пример зависимости температуры замерзания (t), от влажности образца (W) при одинаковой концентрации порового раствора, где: по вертикали вЂ” влажность (W) образца, а по горизонтали температура начала замерзания (t), соответствующая влажности образца, Кривая показывает границу фазового состояния порового раствора, при этом ниже кривой вЂ” количество незамерзшей воды в образце, а выше количество льда.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Образцы талого грунта нарушенного сложения с заданными параметрами, имеющие одинаковую концентрацию порового раствора (Käр ), например 0,005 и различную влажйость (W) например

0,05, 0,10, 0,15 0,20 и т.д., помещают в бюксы и устанавливают по оси каждого образца датчик температуры, например термометр, Затем образцы замораживают при -5 С, например на наружном .воздухе, и через 1015 мии производят измерение температуры замерзания образца, через равные промежутки времени, например

5 мин до получения 3-5 одинаковых показаний. Эта установившаяся температура (t) и будет температурой начала замерзания образца. Затем устанавливается зависимость температуры начала замерзания (С} от влажности {W) при одинаковой концентрации (Кр.p, const) порового раствора

t f(W),ïo которой и определяют количество незамерзшей воды.

По графику, например для грунта с концентрацией порового раствора

Кпз= 0,01 при Ис= 0,35 и t 5оС количество незамерзшей воды соответствует отрезку ВС и равно 0,13, а количество льда соответствует отрезку AB и равно 0,22.

Аналогично находят зависимости количества незамерзшей воды от температуры при других концентрациях порового раствора. © Способ отличается простотой и надежностью, он наименее тредоемок в сравнении с известными и не тре" бует для своего осуществления громоздкого, дорогостоящего оборудова15 ния, поэтому может применяться в полевых условиях. Способ позволяет сократить время получения необходимых данных в 5-7 раз и повышает точность определения количества незамерзшей

2() воды в засоленных грунтах эа счет отсутствия в способе различных допусков и визуальных определений.

25 формула изобретения

Способ определения количества незамерзшей воды в засоленных мерзлых грунтах, путем измерения температуры и влажности грунта с последующим физическим воздействием на грунт, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологии, физическое воздействие на грунт осуществляют путем его замораживания, измеряют температуру замерзания образца грунта через равные промежутки времени до получения постоянных одинаковых показаний, причем о количестве незамерзшей воды.

49 судят по температуре замерзания Грунта и содержанию его влажности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по определению

4 физических и механических характеристик мерзлых грунтов. И., Стройиздат, 1973, с. 20-21.

2. Авторское овидетельство СССР

9 532044, кл. G 01 и 25/06, 1976 (прототип).

855462

Ю.2Р

Составитель Р. Погосян

Редактор Н. Воловик ТехредЛ. Пекарь Корректор С. Корниенко

Заказ 6894/59 Tspae 907 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Иосква, %-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4