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DE1673080B2 - DEVICE FOR DETERMINING THE RELATIVE PORE VOLUME OF WATER-SATURATED SAND SOIL - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING THE RELATIVE PORE VOLUME OF WATER-SATURATED SAND SOIL

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Publication number
DE1673080B2
DE1673080B2 DE19651673080 DE1673080A DE1673080B2 DE 1673080 B2 DE1673080 B2 DE 1673080B2 DE 19651673080 DE19651673080 DE 19651673080 DE 1673080 A DE1673080 A DE 1673080A DE 1673080 B2 DE1673080 B2 DE 1673080B2
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DE
Germany
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soil
probe
pore volume
measuring
electrodes
Prior art date
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Granted
Application number
DE19651673080
Other languages
German (de)
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DE1673080A1 (en
DE1673080C (en
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Original Assignee
Stichting Waterbouwkundig Labora torium, Delft (Niederlande)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Waterbouwkundig Labora torium, Delft (Niederlande) filed Critical Stichting Waterbouwkundig Labora torium, Delft (Niederlande)
Publication of DE1673080A1 publication Critical patent/DE1673080A1/en
Publication of DE1673080B2 publication Critical patent/DE1673080B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1673080C publication Critical patent/DE1673080C/en
Expired legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/027Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating properties relating to fluids in the soil, e.g. pore-water pressure, permeability
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/088Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/043Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a granular material

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Description

,nach der Außenfläche zwischen den Elektroden öff- durch eine axiale Bohrung 10 in Verbindung stehen, nen und mit dem Inneren der Zelle in Verbindung Die Durchlässe sind so ausgebildet, daß das pinstehen, durch Meßelektroden in der Zelle und durch treten von Sandkörnern in das Innere der Zelle vereine mit dem Inneren der Zelle in Verbindung ste- hindert wird. Die öffnungen können deshalb durch hende Rohrleitung, die mit einer Druckquelle und 5 ein dünnes Messinggeflecht od. dgL abgedeckt sein, nötigenfalls einer Saugquelle verbunden werden kann. An dem anderen Ende ist die Meiszelle mit einem, after the outer surface between the electrodes open through an axial bore 10 in connection, and with the interior of the cell in connection The passages are designed so that the pins stand, by measuring electrodes in the cell and by stepping grains of sand into the interior of the cell is prevented from being connected to the interior of the cell. The openings can therefore through existing pipeline, which is covered with a pressure source and 5 a thin brass braid or similar, if necessary, a suction source can be connected. At the other end is the mast cell with one

Insbesondere sind die Elektroden an der Außen- Verlängerungsrohr 12 versehen, das mit einem flefläche der Sonde zwei Stromelektroden und zwei xiblen Rohr 13 verbunden ist Dieses flexible Rohr dazwischenliegende Spannungsmeßelektroden. Die kann mit einer Quelle von Druckluft oder einem öffnungen der Verbindungsdurchlässe sind Vorzugs- io anderen Gas über ein (nicht dargestelltes) Ventil verweise in der Weise gebildet, daß Sandkörner nicht in bunden sein. In dem Hohlraum 11 sind zwei ringdiese Durchlässe eintreten können. förmige Elektroden 14 und 15 vorgesehen, die mitIn particular, the electrodes are provided on the outer extension tube 12, which is provided with a flefläche The probe has two current electrodes and two flexible tube 13 connected to this flexible tube voltage measuring electrodes in between. The can with a source of compressed air or a Openings of the connecting passages are preferred to refer to other gas via a valve (not shown) formed in such a way that grains of sand are not bound together. In the cavity 11 there are two ring diaphragms Passages can occur. shaped electrodes 14 and 15 provided with

Vorzugsweise werden diese Elektroden gegenein- einem Anzeige- oder Aufzeicrmungsinstrurnent mit-These electrodes are preferably connected to a display or recording instrument.

ander und gegen die Metallrohre mittels einer harten, tels elektrischer Leitungen, die durch die Bohrungon the other and against the metal pipes by means of a hard, means of electrical cables, which run through the hole

verschleißfesten Schicht, die kein Wasser absorbiert, 15 der Rohranordnung laufen, verbunden sein können,wear-resistant layer that does not absorb water, 15 running of the pipe assembly, can be connected,

isoliert, wobei der Außendurchmesser gleich dem Es ist möglich, den Widerstand der Probe nur mit-isolated, with the outside diameter equal to It is possible to determine the resistance of the sample only with

Äußendurchmesser der Teile der Sonde ist, die nicht tels zweier Elektroden zu messen. Da jedoch derThe outer diameter of the parts of the probe is not measured by two electrodes. However, since the

von der Schicht bedeckt sind. Widerstand des Bodens durch zwei Strom- und zweiare covered by the layer. Resistance of the ground by two current and two

Das untere Ende der Sonde kann mit einer kege- Meßelektroden gemessen wird und da es erwünschtThe lower end of the probe can be measured with a kege-measuring electrode and as it is desired

ligen Spitze versehen sein, deren Ende von dem 20 ist, dasselbe Meßinstrument für beide Messungen zuligen tip, the end of which is from the 20, the same measuring instrument for both measurements

übrigen Teil der Sonde elektrisch isoliert ist, um verwenden, sind zwei Meßelektroden 16 in dem Hohl-remaining part of the probe is electrically insulated to use, two measuring electrodes 16 in the hollow

Spannungsdifferenzen zwischen dem von der Spitze raum 11 vorgesehen, die in derselben Weise wie dieVoltage differences between the space 11 provided by the tip, in the same way as the

verdrängten Boden und einer Bezugselektrode mes- Elektroden 5 und 6 verwendet werden. Mittels einesdisplaced soil and a reference electrode measuring electrodes 5 and 6 can be used. By means of a

sen zu können. einfachen Kommutators können die Meß- und An-to be able to. simple commutator, the measuring and

Es ist vorteilhaft, diese Sonde mit einer kegeligen 25 zeigeinstrumente mit jeder äußeren oder inneren Spitze und einer in der Nähe angeordneten, gleit- Elektrode verbunden werden,
baren Buchse zu versehen und die Spitze und die Die Zelle 7 ist als einheitlicher Teil dargestellt, Buchse mittels Kraftmeßelementen mit der Sonde zu besteht jedoch in der Praxis aus mehreren Teilen, verbinden, um eine gleichzeitige Messung des Kegel- Der den Innenraum 11 umgebende Teil besteht im Widerstandes und des Reibungswiderstandes zu er- 30 allgemeinen aus einem Isoliermaterial. Das Kuppmöglichen, lungselement 8 ist mit einer oder mehreren Längs-
It is advantageous to connect this probe to a conical 25 pointing instrument with each outer or inner tip and a nearby sliding electrode.
The cell 7 is shown as a unitary part, but in practice consists of several parts connected to the socket by means of force measuring elements, in order to enable a simultaneous measurement of the cone The part surrounding the interior 11 consists In terms of resistance and frictional resistance, it is generally made of an insulating material. The coupling element 8 is possible with one or more longitudinal

Die Erfindung wird nun näher erläutert an Hand bohrungen 17 versehen, durch welche die elektri-The invention will now be explained in more detail using hand holes 17 through which the electrical

der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in sehen Leitungen, die zu den unteren Teilen der Sondethe description of an embodiment that can be seen in lines leading to the lower parts of the probe

der Zeichnung dargestellt ist. Es stellt dar führen, gelegt werden können. In der Praxis kannthe drawing is shown. It represents lead, can be laid. In practice it can

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des unteren 35 auch das Kupplungselement aus verschiedenen TeilenF i g. 1 a schematic side view of the lower 35 also the coupling element from different parts

Teils einer Sonde nach der Erfindung, bestehen.Part of a probe according to the invention exist.

Fig. 2 einen axialen Querschnitt einiger Teile der Die ringförmigen Elektroden 3, 4, 5 und 6 sindFigure 2 is an axial cross-section of some parts of the annular electrodes 3, 4, 5 and 6

Sonde in größerem Maßstab und von dem metallischen Rohrabschnitt 1 mittels isolie-Probe on a larger scale and from the metallic pipe section 1 by means of insulating

F i g. 3 ein Diagramm der Beziehung zwischen dem render Zentrierringe 18 getrennt. In der Nähe dieserF i g. 3 is a diagram showing the relationship between the render centering rings 18 separately. Close to this

spezifischen elektrischen Widerstand und dem rela- 40 Elektroden r,ind die Rohrabschnitte überdies mitspecific electrical resistance and the relative 40 electrodes r, ind the pipe sections moreover with

tiven Porenvolumen einer Anzahl von Sandzusam- einem harten Isolierüberzug 19 versehen, dessentiven pore volume of a number of sand together a hard insulating coating 19 provided, the

mensetzungen. Außendurchmesser gleich dem Außendurchmessersettings. Outside diameter equal to outside diameter

Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält eine der nicht überzogenen Abschnitte des Rohres ist.The device of the invention includes one of the uncoated sections of the tube.

Anzahl von Rohren 1, die miteinander mittels Somit ist der Außendurchmesser der Anordnung voll-Number of tubes 1, which are connected to each other by means of Thus the outer diameter of the arrangement is fully

Schraubverbindung od. dgl. verbunden werden kön- 45 ständig glatt.Screw connection or the like can be connected continuously 45 smoothly.

nen. Eine kegelige Spitze 2 ist an dem unteren Ende Der Überzug 19 soll starken mechanischen Anfor-nen. A conical tip 2 is at the lower end. The coating 19 is intended to meet strong mechanical requirements.

der Rohranordnung befestigt, um das Eindringen der derungen genügen, da dieser Überzug der Schleifwir-attached to the pipe arrangement in order to suffice the penetration of the changes, since this coating of the abrasive

Sonde in den Boden zu erleichtern. kung des Sandes widerstehen muß. Es hat sich her-To facilitate probe into the ground. must withstand kung of the sand. It turned out to be

Die Sonde ist mit zwei Stromelektroden 3 und 4 ausgestellt, daß in einem Epoxyharz gebundener versehen, die mit einer Wechselstromquelle durch 50 Quarzsand für diese Zwecke sehr gut ist. Eine Mielektrische Leitungen, die durch die Bohrung der schung aus Quarzsand und Epoxyharz wird in form-Rohranordnung laufen, verbunden sind. Zwei Meß- barem Zustand auf die entsprechenden Rohrelektroden 5 und 6 sind symmetrisch zwischen den abschnitte aufgebracht und auf den gewünschten Stromelektroden 3 und 4 angeordnet. Die Meßelek- Durchmesser geschliffen, nachdem das Epoxyharz troden 5 und 6 können mit einem Anzeige- oder Auf- 55 ausgehärtet ist. Ein solcher Überzug hat überdies Zeichnungsinstrument mittels elektrischer Leitungen, ausreichende Isoliereigenschaften, absorbiert kein die durch die Bohrung der Rohranordnung 1 laufen, Wasser aus dem Boden und ist sehr verschleißfest,
verbunden sein. Wegen der Deutlichkeit sind die ver- Im Betrieb wird die Sonde in den Boden mittels schiedenen elektrischen Verbindungen in der Zeich- einer hydraulischen Vorrichtung eingetrieben, bis die riung weggelassen. Die Sonde enthält des weiteren 60 gewünschte Tiefe erreicht ist. Die Sonde kann mittels eine Meßzelle 7, die innerhalb der Rohranordnung 1 Verlängerungsrohren, die an der Oberseite der voranangebracht ist. Bei der in der Zeichnung dargestell- gehenden Rohre befestigt werden, verlängert werden, ten Ausführungsform ist die Zelle in einem Kupp- Dann wird eine Wechselspannung zwischen die Eleklungselerttent 8 befestigt, das zwischen zwei Ab- troden 3 und 4 gelegt, und der elektrische Widerstand schnitte der Rohranordnung 1 gesehraubt ist 65 des Bodens wird mittels der Meßelektroden 5 und 6
The probe is issued with two current electrodes 3 and 4 that are bonded in an epoxy resin, which is very good for this purpose with an alternating current source through 50 quartz sand. A Mielectric lines, which run through the bore of the schung made of quartz sand and epoxy resin in a form-tube arrangement, are connected. Two measurable states on the corresponding tubular electrodes 5 and 6 are applied symmetrically between the sections and arranged on the desired current electrodes 3 and 4. The measuring electrode diameter ground after the epoxy resin troden 5 and 6 can be cured with a display or 55. Such a coating also has a drawing instrument by means of electrical lines, sufficient insulating properties, does not absorb any water from the ground running through the bore of the pipe arrangement 1 and is very wear-resistant,
be connected. For the sake of clarity, the holes are In operation, the probe is driven into the ground by means of various electrical connections in the drawing, a hydraulic device until the riing is omitted. The probe also contains 60 desired depth. The probe can by means of a measuring cell 7, which is inside the tube arrangement 1 extension tubes, which is advanced at the top of the. When the tubes shown in the drawing are attached, lengthened, the cell is in a coupling Then an alternating voltage is attached between the electrical elements 8, which is placed between two electrodes 3 and 4, and the electrical resistance cuts the pipe arrangement 1 is removed 65 of the floor by means of the measuring electrodes 5 and 6

Eine Anzahl von Durchlässen 9 öffnet sich nach gemessen. Während der Einführung der Sonde in denA number of passages 9 open when measured. During the introduction of the probe into the

der Außenfläche des Kupplungselementes 8, wobei Boden wird der Hohlraum 11 der Zelle 7 auf einemthe outer surface of the coupling element 8, wherein the cavity 11 of the cell 7 is on a bottom

die Durchlässe mit dem Inneren der Meßzelle 11 geeigneten Druck mittels des Rohres 13 Behalten, umthe passages with the interior of the measuring cell 11 by means of the tube 13 maintaining suitable pressure in order to

5 65 6

zu verhindern, daß Grundwasser in die Zelle ein- Es ist auch möglich, weitere Informationen überto prevent groundwater from entering the cell. It is also possible to get more information about

dringt. Sobald die Sonde die gewünschte Tiefe er- die Natur des Bodens zu erhalten, wenn, wie diespenetrates. Once the probe is the desired depth he will get the nature of the soil if like this

reicht hat, wird der Hohlraum mit der Atmosphäre Fig. 1 zeigt, das untere Ende20 des Kegels 1 vonis enough, the cavity with the atmosphere Fig. 1 shows the lower end 20 of the cone 1 of

verbunden, so daß das Grundwasser in die Zelle 7 dem übrigen Teil der Sonde mittels einer Isolation 21connected so that the groundwater in the cell 7 the remaining part of the probe by means of an insulation 21

über die Durchlässe 9 eindringen kann. Mittels der 5 isoliert ist und mit einer elektrischen Verbindungcan penetrate through the passages 9. Is isolated by means of 5 and with an electrical connection

Elektroden 14, 15 und 16 kann der spezifische elek- versehen wird, wodurch es möglich wird, die Span-Electrodes 14, 15 and 16 can be provided with the specific elec-

trische Widerstand des Grundwassers bestimmt nungsdifferenz zwischen der Elektrode 20 und einerTrical resistance of the groundwater determines voltage difference between the electrode 20 and a

werden. Bezugselektrode zu messen, die in den Boden anwill. Measure reference electrode that is in the ground

Es ist im allgemeinen erwünscht, Messungen in ver- einem von dem Sondierpunkt entfernten Punkt ein-It is generally desirable to take measurements at a point away from the probe point.

schiedenen Tiefen durchzuführen, in denen sich der io getrieben ist. Mit der Sonde wird schließlich eineto perform at different depths at which the io is driven. With the probe eventually becomes a

spezifische elektrische Widerstand des Grundwassers Spannungsdifferenz gemessen, die von Konzentra-specific electrical resistance of the groundwater voltage difference measured by the concentration

ändern kann, so daß es notwendig ist, dessen Messung tionsunterschieden der in dem Grundwasser gelöstencan change, so that it is necessary to measure the differences in the measurement of the dissolved in the groundwater

in jeder Tiefenlage zu wiederholen. Der Hohlraum Salze zwischen den beiden Punkten abhängig ist.to be repeated at every depth. The cavity salts between the two points is dependent.

11 der Zelle 7 und die Durchlässe 9 sind deshalb für Diese .Spannungsdifferenz ist für die vorliegenden11 of the cell 7 and the passages 9 are therefore for this. Voltage difference is for the present

jede neue Messung zu entleeren. Dies wird dadurch 15 Zwecke nicht von Bedeutung. Während des Eintrei-to empty each new measurement. This is then irrelevant for 15 purposes. During the entry

erreicht, daß der Hohlraum 11 wieder mit der Druck- bens der Sonde in den Boden tritt eine zusätzlicheachieves that the cavity 11 occurs again with the pressure of the probe in the ground an additional

luftquelle verbunden wird, so daß der Inhalt der Spannungsdifferenz auf, welche durch Verdrängungair source is connected, so that the content of the voltage difference on which by displacement

Zelle nach außen gepreßt wird. des Wassers in dem Sandgerippe durch die sich be-Cell is pressed outwards. of the water in the sand framework through which

F i g. 3 zeigt eine beispielhafte graphische Darstel- wegende Sonde verursacht wird. Diese zusätzliche lung zum Ableiten des relativen Porenvolumens 20 Spannungsdifferenz hängt von der Durchlässigkeit (ΥvoreWtotal) aus dem spezifischen elektrischen Wi- des Bodens für Wasser in dem Sandskelett und damit derstand des Grundwassers (qw) und des Bodens (qs). von dem Schlammgehalt ab. Diese Verdrängung ist In diesem Diagramm stellt die ausgezogene Linie die nahe dem Kegel 2 am größten, so daß es bevorzugt mittlere Kurve einer großen Anzahl von im Labora- wird, die Elektrode 20 an diesem Kegel anzuordnen, torium untersuchten Bodenproben dar. Diese Kurve as Aus diesen Messungen kann eine andere Eichkurve verläuft im wesentlichen gerade. Auf Grund einer be- abgeleitet werden, die es ermöglicht, auf Grund dieser stimmten Abweichung in den Messungen und in der Messungen zu bestimmen, welche Kurve in dem BeZusammensetzung der Probe, z. B. dem Schlamm- reich der F i g. 3 auszuwählen ist, wenn eine genaue gehalt, ist jedoch eine gewisse Ungenauigkeit unver- Messung erforderlich ist. Selbstverständlich ist die meidbar. Der Bereich der Abweichung ist in F i g. 3 30 Spannungsdifferenz während der Bewegung der durch die gestrichelten Linien dargestellt. Aus dieser Sonde um die Spannungsdifferenz zu verringern, die Figur ist zu ersehen, daß dennoch eine gute Genauig- mit einer stationären Sonde gemessen wird. Es ist keit erzielt werden kann. Dieser Bereich ist tatsäch- deshalb vorteilhaft, einen aufzeichnenden Spanh'ch durch eine große Anzahl von nebeneinander- nungsmesser für diesen Zweck zu verwenden,
liegenden, parallelen Linien ausgefüllt, von denen 35 Vorzugsweise wird der untere Teil der Sonde mit jede einer gegebenen Zusammensetzung des Bodens Einrichtungen zum Messen des Spitzen- und Rcientspricht. bungswiderstandes versehen, wie diese z. B. in der
F i g. 3 shows an exemplary graphical representation of how the probe is caused. This additional development for deriving the relative pore volume 20 voltage difference depends on the permeability (ΥvoreWtotal) from the specific electrical resistance of the soil for water in the sand skeleton and thus the level of the groundwater (q w ) and the soil (q s ). on the sludge content. In this diagram, the solid line represents the largest near the cone 2, so that it is preferred to arrange the electrode 20 on this cone in the middle curve of a large number of soil samples examined in the laboratory. This curve as Aus These measurements can be a different calibration curve is essentially straight. On the basis of which it is possible to determine on the basis of this specific deviation in the measurements and in the measurements which curve in the composition of the sample, e.g. B. the mud kingdom of FIG. 3 is to be selected if an exact content, however, is a certain inaccuracy un- measurement is required. Of course, it can be avoided. The range of deviation is shown in FIG. 3 30 voltage difference during the movement of the shown by the dashed lines. From this probe to reduce the voltage difference, the figure can be seen that a good accuracy is measured with a stationary probe. It is speed can be achieved. This area is actually advantageous to use a recording spanh'ch through a large number of juxtaposed knives for this purpose,
lying parallel lines, 35 of which. Preferably, the lower part of the probe will correspond to each of a given composition of the soil means for measuring the tip and rcient. exercise resistance provided, such as this z. B. in the

Falls jedoch dieser Bereich für bestimmte kritische niederländischen Patentanmeldung 289 636 beschrie-However, if this area is described for certain critical Dutch patent application 289 636

Fälle als zu groß angesehen wird, ist es notwendig, ben sind. Auf diese Weise kann eine Anzahl vonCases are viewed as too big, it is necessary to practice. In this way a number of

zu bestimmen, welche der Kurven ausgewählt werden 40 wichtigen Daten durch einen einzigen SondiervorgangDetermine which of the curves will be selected 40 important data through a single probing operation

soll. Für den fraglichen Boden sollte die Beziehung erhalten werden, der die Messungen durch Störungentarget. For the soil in question, the relationship that the measurements by disturbance should be obtained

zwischen der Dichte und dem spezifischen elektri- des Bodens nur in einem minimalen Umfang beein-between the density and the specific electrical soil only to a minimal extent.

schen Widerstand getrennt bestimmt werden. Aus fraßt.resistance can be determined separately. From eats.

diesem Grund wird eine Bodenprobe entnommen, die Sofern es in einigen Fällen zweckmäßig ist, kannFor this reason, a soil sample is taken, which, if it is appropriate in some cases, can

in der üblichen Art bei einer niedrigen Temperatur 45 die Rohrleitung 12, 13 (s. Fig. 1) auch mit einerin the usual way at a low temperature 45 the pipeline 12, 13 (see Fig. 1) also with a

getrocknet und gewogen wird, um die Menge der Saugquelle verbunden werden, um die Meßzelledried and weighed to the amount of suction source connected to the measuring cell

festen Substanz zu bestimmen. Anschließend wird die schnell mit Grundwasser zu füllen. Ferner kann zumto determine solid substance. Subsequently, the will quickly fill with groundwater. Furthermore, for

Probe mit Wasser gesättigt, und die Dichte dieser Erzeugen eines elektrischen Feldes auch, eine Gleieh-Sample is saturated with water, and the density of this generate an electric field also, an equilibrium

Profoe vnsa durch Vibration geändert» Brei ©der vier spannung verwendet werden, ßes «eiteren könnenProfoe vnsa changed by vibration »porridge © of the four voltage can be used, it« can fester

Versuche sind im allgemeinen für eme genaue Be- 50 mehrere Meßelektrodenpäare zwischen den Steom-In general, tests are to be carried out for a precise measurement of several pairs of measuring electrodes between the steels.

sümmung der entsprechenden Kurven ausreichend. elektroden vorgesehen sein.curvature of the corresponding curves is sufficient. electrodes may be provided.

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims (5)

r 1 ' 2 und/oder AnfanirhniingsinstmTnBntPt angeschlossenen Patentansprüche: Sonde, welche aus Metallrohren und an deren Außenfläche von diesen isoliert angeordneten Elek-r 1 '2 and / or AnfanirhniingsinstmTnBntPt connected patent claims: probe, which is made of metal tubes and on the outer surface of these arranged isolated electrical 1. Vorrichtung zur Bestimmung des relativen troden zum Anlegen eines elektrischen Feldes und Porenvolumens von mit Wasser gesättigtem Sand- 5 zum Messen des spezifischen elektrischen Widerboden durch Messung des spezifischen elektri- stands des dazwischenliegenden Bodens gebildet sehen Widerstands des Bodens und einer zwischen wird.1. Device for determining the relative electrodes for applying an electric field and Pore volume of sand 5 saturated with water for measuring the specific electrical back ground formed by measuring the specific electrical level of the soil in between see resistance of the soil and one between will. den Meßelektroden entnommenen Grundwasser- Das relative Porenvolumen ist als Verhältnis zwi-groundwater taken from the measuring electrodes - The relative pore volume is the ratio between probe, bestehend aus einer in den Boden ein- sehen dem Porenvolumen, d.h. der Differenz zwitreibbaren und an eine Stromquelle und Meß- io sehen dem gesamten geprüften Boden und dem Vo- und/oder Aufzeichnungsinstrumente angeschlos- lumen des darin enthaltenen festen Stoffes, und dem senen Sonde, welche aus Metallrohren und an gesamten Volumen definiert d. h.:
deren Außenfläche von diesen isoliert angeordneten Elektroden zum Anlegen eines elektrischen υ.!_««__ D , ^.w« Vtotal ~ vsoud
sample, consisting of a pore volume that can be seen in the soil, ie the difference that can be driven and connected to a power source and measurement of the entire tested soil and the recording and / or recording instruments of the solid matter contained therein, and the senen probe, which is made of metal pipes and defines the entire volume, i.e.:
the outer surface of which is insulated from these electrodes for applying an electrical υ.! _ «« __ D , ^ .w « Vtotal ~ v soud
Feldes und *um Messen des spezifischen elek- i5 »elaüves Porenvolumen =-^-= — * Field and to measure the specific elec- i 5 »elaüves pore volume = - ^ - = - itrischen Widerstands des dazwischenliegenden toa itric resistance of the intermediate toa Bodens gebildet wird, gekennzeichnet Es wird des weiteren angenommen, daß der RaumFloor is formed, characterized It is further assumed that the room durch eine Meßzelle (T) im Inneren der Sonde, der Poren vollständig mit Grundwasser gefüllt ist
durch eine Anzahl von Durchlässen (9), die sich Für die Auswertung des Bodens in bezug auf Bau-
through a measuring cell (T) inside the probe, the pores are completely filled with groundwater
through a number of passages (9), which are suitable for the evaluation of the soil in relation to construction
nach der Außenfläche zwischen den Elektroden so und mechanische Eigenschaften ist es wichtig, das öffnen und mit dem Inneren (11) der Zelle in relative Porenvolumen kennenzulernen. In einer Verbindung stehen, durch Meßelektroden (14, Sandschicht, in der das relative Porenvolumen einen 15, 16) in der Zelle und durch eine mit dem In- bestimmten kritischen Wert nicht überschreitet, beneren der ZeBe in Verbindung stehende Rohr- steht nicht die Gefahr eines fließenden Gleitens, leitung (12, 13), die mit einer Druckquelle und 35 Außerdem steigt der Widerstand des Bodens gegen nötigenfalls einer Saugquelle verbunden werden Deformation an, wenn das relative Porenvolumen kann. abnimmt. Es ist festgestellt worden, daß die Bestim-according to the outer surface between the electrodes so and mechanical properties it is important that open and get to know the inside (11) of the cell in relative pore volume. In a Are connected by measuring electrodes (14, sand layer, in which the relative pore volume a 15, 16) in the cell and by a certain critical value not exceeded the pipe connected to the ZeBe - there is no risk of flowing sliding, line (12, 13) with a pressure source and 35 In addition, the resistance of the soil increases If necessary, a suction source can be connected to deformation when the relative pore volume can. decreases. It has been found that the
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- mung des relativen Porenvolumens auf Grund von kennzeichnet, daß die Öffnungen der Verbin- ausgehobenen Bodenproben nicht ausreichend genau dungsdurchlässe (9) so ausgebildet sind, daß 30 ist2. Device according to claim 1, characterized in that the relative pore volume is based on indicates that the openings of the joint soil samples are not sufficiently accurate extension passages (9) are formed so that 30 is Sandkörner in diese Durchlässe nicht eintreten Ein mit Wasser gesättigter Sandboden hat eine können. bestimmte elektrische Leitfähigkeit, die von demGrains of sand do not enter these passages. A sandy soil saturated with water has one can. certain electrical conductivity determined by the 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- relativen Porenvolumen und von den Eigenschaften durch gekennzeichnet, daß die Außenelektroden des Grundwassers abhängt Die Leitfähigkeit der (3 bis 6) voneinander und von den Metallrohren 35 Sandkörner ist in dieser Hinsicht vemachlässigbar,3. Device according to claim 1 or 2, da- relative pore volume and the properties characterized in that the external electrodes of the groundwater depends on the conductivity of the (3 to 6) from each other and from the metal pipes 35 grains of sand is negligible in this regard, (1) mittels einer harten, gegen Abnutzung ver- während die Leitfähigkeit des in den Poren vorhanschleißfesten Schicht (19), die kern Wasser ab- denen Wassers von der Art und der Menge der darin sorbiert, isoliert sind, wobei der Außendurch- gelösten Salze abhängt Deshalb besteht eine Beziemesser gleich dem Außendurchmesser der Teile hung zwischen dem relativen Porenvolumen des der Sonde ist, die nicht von der Schicht bedeckt 40 Sandbodens einerseits und dem Grad, im dem die sind. Leitfähigkeit des Grundwassers durch die Anwesen-(1) by means of a hard, against wear and tear while the conductivity of the in the pores is wear-resistant Layer (19), the core of water, retreats water on the nature and the amount of water in it sorbed, isolated, the amount of salts dissolved outside depends equal to the outer diameter of the parts hung between the relative pore volume of the the probe is that is not covered by the layer 40 sandy soil on the one hand and the degree to which the are. Conductivity of the groundwater due to the presence 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 heit von Sandkörnern beeinflußt wird, andererseits, bis 3, gekennzeichnet durch eine kegelige Spitze Es ist eine Vorrichtung zur Messung der eiektri-4. Device according to one of claims 1 unit is influenced by grains of sand, on the other hand, to 3, characterized by a conical tip It is a device for measuring the electrical (2) an dem unteren Ende der Sonde, deren End- sehen Leitfähigkeit eines Bodens mit Elektroden zum teil (20) von dem übrigen Teil der Sonde elek- 45 Anlegen eines elektrischen Feldes und zum Messen trisch isoliert ist, um die Spannungsdifferenz zwi- des spezifischen Widerstandes des dazwischenliegenschen dem Boden, der von der Spitze verdrängt den Bodens bekannt (E. Blank, Handuch der ist und einer Bezugselektrode messen zu können. Bodenlehre, Band 6, 1930, S. 377 und 378). Auch(2) at the lower end of the probe, whose end see conductivity of a soil with electrodes for part (20) of the remaining part of the probe elec- 45 applying an electric field and measuring is trically isolated to the voltage difference between the resistivity of the intermediate known the soil, which displaces the soil from the top (E. Blank, Handuch der and to be able to measure a reference electrode. Bodenlehre, Volume 6, 1930, pp. 377 and 378). Even 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ist eine in den Boden eintreibbare, mit paarweise bis 4, gekennzeichnet durch eine kegelige Spitze 50 angeordneten Elektroden versehene Sonde bekannt, (2) und eine benachbarte, gleitbare BÜGhse, wobei mit der für landwirtschaftliche Zwecke der Feuchtigdie Spitze und die Büchse mittels Kraftmeß- keitsgehalt des Bodens in geringer Tiefe bestimmt elementen mit der Sonde verbunden sind, um werden kann. Die Feuchtigkeit wird hierbei mit einem eine gleichzeitige Messung des Kegelwiderstandes porösen Element aus Gips od. dgl. aufgesaugt, und und des Reibungswiderstandes durchführen zu 55 anschließend wird die Leitfähigkeit gemessen. Diese können. Sonde ist jedoch für Messungen in größeren Tiefen5. Device according to one of claims 1 is a drivable into the ground, with in pairs to 4, characterized by a conical tip 50 arranged electrodes provided probe known, (2) and an adjacent, slidable BÜGhse, with the moisture used for agricultural purposes The tip and the bushing are determined by means of the force measurement content of the soil at a shallow depth elements connected to the probe can be. The moisture is here with a a simultaneous measurement of the cone resistance porous element made of plaster or the like. Soaked up, and and carry out the frictional resistance to 55 then the conductivity is measured. These can. However, the probe is used for measurements at greater depths nicht geeignet, weil die porösen Elemente nicht gegennot suitable because the porous elements do not oppose it die Reibwirkung des Sandes beständig sind (USA.-the rubbing effect of the sand are resistant (USA.- Patentsehrift 2 793 527).
60 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Patent office 2 793 527).
60 The invention is based on the object of a
Vorrichtung zürn Bestimmen des relativen Poren-Device for determining the relative pore size Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- Volumens von mit Wasser gesättigtem Sandboden zu Stimmen des relativen Porenvolumens von mit Was- schaffen, mit der gleichzeitig die Leitfähigkeit des ser gesättigtem Sandboden durch Messung des spezi' Grundwassers gemessen werden kann. Zur Lösung fischen elektrischen Widetständs des Bodens und 65 dieser Aufgabe schlägt die Iftndung eine Votricheiner zwischen den Meßelefctfoden entnommenen ttrag der eingangs erwähnten Art vor, die gekenn-Gfundwasserprobe» bestehend aus einer in den Böden zeichnet ist durch eine Meßzelle im Inneren der eintreibbaren und an eine Stromquelle und Meß' Sonde, durch eine Anzahl von Durchlässen, die sichThe invention relates to a device for loading volume of sandy soil saturated with water Corresponds to the relative pore volume of the water with which at the same time the conductivity of the This saturated sandy soil can be measured by measuring the specific groundwater. To the solution fish electrical resistance in the ground and 65 this task suggests the idea of a Votricheiner between the measuring elements of the type mentioned at the beginning, the identified groundwater sample » consisting of one in the bottoms is characterized by a measuring cell inside the drivable and connected to a power source and measuring 'probe, through a number of passages which are located
DE19651673080 1965-08-09 1965-08-09 Device for determining the relative pore volume of sandy soil saturated with water Expired DE1673080C (en)

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