Прибор н.п.ковалева для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях

Прибор н.п.ковалева для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>939642 (6() Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.80 (21) 2955117/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3006,82, Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 300682 (5$) М. Кп.з

Е 02 D 1/00

G 0l N 33/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 624.131 (088. 8) (72 (7! ) Заявитель

Киевский автомобильно-дорожный институт им. 60-летия Октябрьской Революции (54 ) ПРИБОР Н. П. КОВАЛЕВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПЛОТНОСТИ И ВЛАЖНОСТИ ГРУНТА В ПОЛЕВЫХ

УСЛОВИЯХ

1 2

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям устройства для определения физико-механических свойств грунта, и может быть использовано для выбора грунта и контроля качества.

его уплотнения при строительстве дорожных насыпей, плотин, аэродромов и т.п.

Известен прибор Н.П.Ковалева для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях, включающий сосуд для взвешивания пробы грунта в воздушной и водной среде.

Взвешивание производится при помощи рычага с гирьками: тарировочной, для влажных грунтов, для твердой фазы (скелета) глинистых гумусовых и песчаных грунтов. На рычаге нанесен ряд шкал для определения различных показателей физических свойств грунтов (1) .

Недостатком этого прибора является его низкая эксплуатационная характеристика.

Наиболее близким к предлагаемому является прибор Н.П.Ковалева для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях, включающий цилиндрическую емкость раэмещенный в ней поплавок с приспособлением для размещения режущего цилиндра, причем верхняя часть поплавка выполнена в виде трубки с нанесенными на ней шкалами, а нижняя снабжена приспособлением для установки стакана и образует с верх,ней кромкой последнего щели для доступа в стакан воды 123.

Наличие крышки с замковым приспособлением в нижней части поплавка усложняет это устройство, à операции по установке, герметизации

1э и извлечению из поплавка режущего цилиндра делают его неудобным в эксплуатации и не позволяют с должной быстротой проводить испытания.

В процессе извлечения поплавка со стаканом иэ цилиндрической емкости происходит загрязнение частицами грунта всего объема воды, что отрицательно сказывается на достоверности показаний, получаемых в процессе последующих измерений. Для сохранения точности показаний необходимо менять воду в цилиндрической емкости в полном ее объеме после каждого испытания, что при ее дефиците в полевых условиях весьма нежелательно.

939642

Вследстви(частого манипулирования замковым приспособлением, нарушается герметичность поплавка, что так- же отрицательно сказывается на точности измерений и, кроме того, приводит к необходимости частой смены герметизирующей прокладки.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение удобства использования.

Поставленная цель достигается тем,,что э приборе для определения плотности и влажности грунта в палевых условиях, включающем цилиндрическую емкость„ размещенный в ней поплавок с приспособлением для размещения режущего цилиндра,. причем верхняя часть поплавка выполнена в виде трубки с нанесенными на ней шкалами, а них(няя снабх(ена приспособлением для установки стакана с прорезями для доступа в нехо эады,- поплавок снабжен неразъемной герметичной донной частью, приспособление для размещения рех(ущега цилиндра выполнено в энде крышки †подставки, расположенной в верхней части поплавка,- а приспособление для установки còàêàíà выполнено в виде подвешенного на стержнях балластного диска.

При этом донная часть поплавка выполнена вогнутой, а внутри поплавка па ега вертикальной аси расположена

rêâîзная трубка.

На фиг 1 изобрах(ен предлагаемый прибор,, общий эид; на Фиг,2 — шкала прибора=

Прибор состоит из цилиндрической емкости 1 и расположенного в ней поплавка 2. Верхняя часть поплавка выполнена в виде трубки 3, на которую нанесены четыре шкалы,. расположенные параллельна ее продольной аси. Шкала Ь предназначена для определения объемной массы влажных грунтов в пределах 1„40-2,20 г/см . Три других шкалы предназначены для определения объемной массы скелета грунта (плотности) соответственно Ч-гумусавых,, П-песчаных и Г-глинистых э ределах 1,20-2,20 г/ñì3.

Нижняя часть трубки 3 для усиления прочности припаивается к крышке и вогнутому дну поплавка, Сверху в трубку 3 вставляется и с помощью цвух прорезей 4 закрепляется крышкападставка 5. Крышка-подставка служит,цля размещения на ней режущего цилиндра с пробой влажного грунта при определении объемной массы (не показано).

В нижней части поплавка 2 при помощи трех стержней б, припаянных к стенке внутри поплавка и выходящих через его дно наружу, укреплен балластный диск 7 для устойчивости и установки на нем стакана 8. Для

15 0

Сохранения строго вертикального по-, ложения поплавка в воде внутри него припаян четвертый, короткий стержень. Все четыре стержня параллельны оси поплавка, имеют равный вес и расположены па углам квадрата.

Внутри поплавка 2 и трубки 3 по их вертикальнОй Оси прОхОдит Toi .кая трубка 9, открывая с обоих коНцов.

Нижний ее конец припаян к вогнутому дну поплавка, а верхний э виде тройника 10 — к краям трубки 3. Эта тонкая трубка обеспечивает выход воздуха, вытесняемого водой черех прорези в верхней кромке стакана с разведенным, грунтом.

После испытания, закрыв пальцами два отверстия тройника, поплавок вынимается из воды„. не загрязняя ее грунтом. Трайчик используется такх(е для закрепления крышки-подставки, прорези которой находят нг него.

Внутрь трубки 3 заранее помещается тариравачнь(й груз 11, в катестэе которого могут быть исполь-.îâàíû . медные монеты, мелкий гравий и т,п„

Перед началом работы с прибором цилиндрическую емкость 1 заполняют водой до черты, нанесенной внутри нее и, чтобы быть уверенным в правильности получаемых показателей„ производят тарировку. Для этого поплавок 2 с установленными на крышкеподставке 5 режущим цилиндром и на диске 7 стаканам 8 погружают в воду:

Если уровень воды установится внизу трубки 3 на круговой черте начала шкалы (фиг,2), та прибор считается исправным и пригоден к работе. Незначительные отклонения регулируются путем добавления или снятия части тариравачнага грунта 11.

Так как режущий цилиндр и стакан являются тарой при взвешиэании поплавком грунтов в воздушной н водной среде, они должны иметь точный вес, увязанный са шкалами, Тарировочный груз должен иметь эес 160,4, aà режу— щий цилиндр 73,85 г.

Прибор работает следующим образом.

Пробу грунта естественной влажности, отобранную режущим цилиндром объемом 100 см- вместе с ним устанав3 ливают на крышку-подставку 5 и са шкалы Ь считывают показание, саответст55 вующее об.ьемной массе влажнага грунта.

Для определения плотности (объемной массы) скелета зту же пробу грунта переносят из режущего цилиндра в 0 стакан 8, который затем заполняют воцой приблизительна на 3/4 его Объема, и разводят до ликвидации комкав.

Вышедшие из пор грунта пузырьки воздуха образуют на поверхности воды

65 пленку, которая удаляется сетчатой

939642 ложкой. Стакан 8 с разведенной таким образом пробой грунта устанавливают на диск 7 и погружают вместе с .поплавком 2 в воду, находящуюся в цилиндрической емкости 1. Вода через прорези в .верхней кромке стакана 8 заполняет оставшееся пространство стакана, вытесняя воздух, который, благодаря вогнутой форме донной части поплавка, выходит через трубку 9.

Вода, находящаяся в пробе грунта естественной влажности, смешивается с водной средой и становится невесомой, и против уровня воды в цилиндрической емкости 1 со шкалы Ч, П или Г (в зависимости от вида грун- 15 та) снимают показания, характеризующие объемную массу твердой фазы (скелета) грунта, т.е. его плотность.

Зная объемную массу влажного грунта гои его скелета (плотность) у„, 20 определяют его влажность W по таблице, номограмме или формуле

W = — — -100Ъ.

Зо

Для извлечения из цилиндрической емкости 1 поплавка 2 и стакана 8 с разведенной пробой грунта (что необходимо после каждого единичного определения плотности) достаточно поднять поплавок за крышку-подставку 5 ЗО закрыв пальцами два отверстия тройника трубки 9. При этом столб .воды с частицами грунта, находящийся в трубке 9 и стакане 8, остается неподвижным и не попадает в цилиндрическую емкость 1, сохраняя основной объем воды, находящейся в ней, незагрязненным.

Для проведения следующего измерения в цилиндрическую емкость 1 необходимо добавить чистой воды лишь 40 в том количестве, которое необходимо, чтобы заполнить оставшееся пространство в стакане 8 и трубке 9. Прибор изготовляется из нержавеющего металла. 45

Таким образом, предлагаемый прибор для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях, обладает по сравнению с известным

1более упрощенной. конструкцией и повышенным удобством эксплуатации. Кроме того, конструкция позволяет в

3-.4 раза сократить расход используемой воды и ускорить процесс измерений, исключив операции по установке, герметизации и извлечению режущего цилиндра, связанные с наличием в известном устройстве замкового приспособления °

Формула .изобретения

1. Прибор для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях, включающий цилиндрическую емкость, размещенный в ней поплавок с приспособлением для размещения режущего цилиндра, причем верх-. няя часть поплавка выполнена в виде трубки с нанесенными на ней шкалами„ а нижняя снабжена приспособлением для установки стакана и образует с верхней кромкой последнего щели для доступа в стакан воды, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения удобства использования, поплавок снабжен неразъемной герметичной донной частью, приспособление для размещения режущего цилиндра выполнено в виде крышки-подставки, расположенной в верхней части, а приспособление для установки стакана выполнено в виде подвешенного. на стержнях баллас 1 ного диска.

2 ° Прибор по п.1, о т л и ч а юшийся тем,что донная часть поплавка выполнена вогнутой, а .внутри поплавка по его вертикальной оси расположена сквозная трубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 111866, кл. G 01 N 33/24, 1958.

2. Паспорт на плотномер-влагомер системы инженера Н.П.Ковалева..

Модель 964, N. Министерство автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР, 1960 (прототип) °

939642

Составител Р.Погосян

Текред E. Харитончик Корректор И.Муска

Редактор Н.Кешеля

Заказ 4616/45 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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