Способ определения плотности крупнообломочных грунтов

01 33/24 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ ГРУНТОВ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научноисследовательский институт БелдорНИИ(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научноисследовательский институт БелдорНИИ(57) Способ определения плотности крупнообломочных грунтов, включающий отрывку лунки, взвешивание извлеченного из нее грунта, размещение в лунке эластичного баллона с воздухом, накрытого сверху плитой,доведение давления воздуха в баллоне до заданного значения, извлечение баллона с воздухом из лунки, помещение его в мерный сосуд, измерение давления воздуха в баллоне и определение плотности грунта, отличающийся тем, что после помещения баллона с воздухом в мерный сосуд, имеющий объем, больший объема лунки, в сосуд заливают воду с температурой, соответствующей температуре окружающего воздуха, а плотность грунта определяют из выраженияг 1 где- плотность грунта г - масса грунта, извлеченного из лунки 1 - давление воздуха в баллоне, размещенном в лунке 2 - давление воздуха в баллоне, помещенном в мерный сосуд- объем мерного сосуда- объем воды, залитой в сосуд после помещения в него баллона с воздухом.(56)872639 , 1981.953084 , 1982.937605 , 1982.962437 , 1982.1768705 , 1992.06173240 , 1994.60253617 , 1985.2038595 1, 1995. Изобретение относится к строительству и может быть использовано для контроля качества уплотнения крупнообломочных грунтов при возведении дорожных и гидротехнических насыпей и укладке оснований. Известен способ контроля плотности крупнообломочных грунтов, включающий отрывку лунки, взвешивание извлеченного из лунки грунта и определение объема лунки по объему рабочего вещества (жидкости),заполняющей баллон, размещенный в лунке 1. Недостатком данного способа является сложность, громоздкость и большая масса устройства для его осуществления, что исключает работу с ним линейного лабораторного персонала (женщин). Кроме высокой трудоемкости и сложности данному способу присуща также низкая точность измерения объема, обусловленная тем,что оболочка недостаточно точно копирует имеющиеся в стенках лунки узкие полости между крупными обломочными частицами (щебенками). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения плотности крупнообломочных грунтов, включающий отрывку лунки, взвешивание извлеченного из нее грунта, размещение в лунке эластичного баллона с воздухом, накрытого сверху плитой, доведение давления воздуха в баллоне до заданного значения, извлечение баллона с воздухом из лунки, помещение его в мерный сосуд, измерение давления воздуха в баллоне и определение плотности грунта 2. Недостатком известного способа является его сложность, обусловленная трудностью размещения эластичного баллона с воздухом в мерном сосуде, так как для измерений используют мерный сосуд, объем которого меньше объема лунки. При этом нет полной гарантии того, что баллон с воздухом точно скопирует внутренний объем мерного сосуда. Задачей изобретения является упрощение способа контроля плотности крупнообломочных грунтов и повышение его точности. Поставленная задача решается таким образом, что в способе определения плотности крупнообломочных грунтов, включающем отрывку лунки, взвешивание извлеченного из нее грунта, размещение в лунке эластичного баллона с воздухом, накрытого сверху плитой, доведение давления воздуха в баллоне до заданного значения, извлечение баллона с воздухом из лунки, помещение его в мерный сосуд, измерение давления воздуха в баллоне и определение плотности грунта, после помещения баллона с воздухом в мерный сосуд,имеющий объем, больший объема лунки, в сосуд заливают воду с температурой, соответствующей температуре окружающего воздуха, а плотность грунта определяют из выраженияг 1(1) 2 - плотность грунта г - масса грунта, извлеченного из лунки 1 - давление воздуха в баллоне, размещенном в лунке 2 - давление воздуха в баллоне, помещенном в мерный сосуд- объем мерного сосуда- объем воды, залитой в сосуд после помещения в него баллона с воздухом. На фиг. 1 приведена схема определения параметров воздуха в баллоне, находящемся в лунке на фиг. 2 схема определения параметров воздуха в баллоне, находящемся в мерном сосуде после заливки в него воды. Определение плотности производится устройством, состоящим из эластичного баллона 1, соединенного с манометром 2 и через вентиль 3 - с источником давления, например, ручным насосом 4. Устройство снабжено мерным сосудом 5 и опорной плитой 6 с тремя отверстиями центральным - для размещения соска баллона 1 и боковыми - для установки воронки 7 и термометра 8. Способ определения плотности крупнообломочных грунтов осуществляют следующим образом. В слое крупнообломочного грунта 9, подлежащем контролю, отрывают лунку 10 и взвешивают извлеченный из нее грунт. В лунку 10 помещают эластичный баллон 1 и накрывают ее опорной плитой 6, через центральное отверстие в которой предварительно продевают сосок баллона 1. Открывают вентиль 3 и насосом 4 нагнетают в баллон 1 воздух, контролируя при этом по манометру 2 создаваемое давление. При доведении давления воздуха в баллоне до заданного значения 1 вентиль 3 перекрывают. Эластичный баллон 1 под действием давления воздуха растягивается и принимает форму лунки 10. В этом случае объем воздуха в баллоне равен объему лунки 1, а давление равно заданному значению 1. Затем опорную плиту 6 снимают. Извлекают 2 4473 1 баллон 1 с воздухом из лунки 10 и помещают его в мерный сосуд 5, прикрывая сосуд 5 сверху опорной плитой 6. Учитывая тот факт, что объем мерного сосудабольше объема лунки 1, баллон с воздухом в нем размещается свободно. При этом объем воздуха в баллоне 1 равен 2, а давление равно 2. После этого в боковое отверстие опорной плиты 6 устанавливают воронку 7 и в мерный сосуд 5 заливают воду 11, температура которой соответствует температуре окружающего воздуха. При появлении воды 11 во втором боковом отверстии опорной плиты 6 заливку ее в мерный сосуд 5 прекращают. При этом фиксируют объем залитой в мерный сосуд 5 водыи ее температуру с помощью термометра 8. Поскольку в баллоне 1 во время его нахождения как в лунке 10, так и в мерном сосуде 5 находится постоянная масса воздуха, а измерения проводятся при одной и той же температуре воздуха и воды, то выполняется равенство(2) 1121 ,откуда искомый объем лунки 1 равен 12 2 .(3) 1 Объем 2 определяется как разность объемов сосудаи залитой в него воды(5) 1 По массе г извлеченного из лунки грунта и объему лунки 1 определяют плотность крупнообломочного грунта(6) 1 2 Предлагаемый метод прост в исполнении и точнее известного, в котором баллон с воздухом после извлечения из лунки заталкивается в мерный сосуд известного объема, что вызывает определенные трудности, т.к. объем сосуда меньше объема баллона с воздухом, извлеченного из лунки. При этом нет гарантии того, что баллон точно скопирует все неровности мерного сосуда (цилиндра), что значительно скажется на точности определения объема лунки и, как следствие, плотности крупнообломочного грунта. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет значительно упростить способ контроля плотности крупнообломочных грунтов и повысить его точность, так как точность определения объема лунки повышается. При этом предлагаемый способ доступен линейному лабораторному персоналу и производителям работ, так как не требует особой профессиональной подготовки и сложного оборудования. Источники информации 1.608879 , 1978. 2.872639 , 1981. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3