SU98789A1 - Прибор дл определени количества защемленного воздуха в зернистых грунтах - Google Patents

Description

При определении водопроницаемости песков и супесей в зоне аэрации способом налива в шурф, а также при изучении фильтрации по монолитам весьма существенным вопросом  вл етс . определение количества защемленного в грунте воздуха .

В процессе насыщени  грунта водой, особенно, если это насыщен-ие происходит сверху вниз, как это обычно и имеет место в естественных услови х, в порах грунта остаютс  мельчайшие пузырьки воздуха, которые, вследствие капилл рных сил, оказываютс  защемленными между зернами скелета грунта. Эти пузырьки не могут увлечьс  движением фильтрующейс  воды и вместе с тем не могут подн тьс  вверх на поверхность трукта. Такпм образом, фильтраци  воды ПРОИСХОДИТ не по полному сечению пор, а лишь по той части их, котора  не зан та пузырьками воздуха.

Это обсто тельство крайне затрудн ет сопоставление результатов, получаемых по опытным откачкам, с данными по наливам в шурфы и по монолитам. Объ сн етс  это тем, что в первом случае испытанию подвергаетс  естественно насыщенный грунт, лишенный защемленного воздуха , а во втором случае насыщение его водой производитс  искусственно, и лнкь во врем  самого процесса налива исследуемый грунт содержит большее или меньшее, характерное дл  данного грунта, количество защемленного воздуха.

Предлагаемый прпбор предназначен дл  экспериментального определени  количества защемленного воздуха в образце исследуемого грунта при инфильтрации. Он выполнен по типу широко примен емых дл  различных испытаний грунта приборов , состо щих из двух сообщающихс  сосудов , в один из которых помещаетс  залитый водой образец испытуемого грунта, а другой служит дл  измерени .

Особенностью предлагаемого прибора  вл етс  помещение сосуда с грунтом внутри герметически закрываемого мерного сосуда, присоедин емого к вакуумному насосу . Понижение давлени  в мерном сосуде вызывает расширение защемленного в образце воздуха и вытеснение воды. Повышение уровн  воды в мерном сосуде позвол ет определить количество защемленного воздуха.

На фиг. 1 представлен вертикальный разрез предлагаемого прибора; на фиг. 2 - установленный в нем газовый вакуумметр (вид сбоку).

Прибор имеет трубку (1), образующую вместе с дырчатым съемным доныи1ком

(2)п крышкой (3) сосуд дл  образца испытуемого грунта. Верхн   часть крышки

(3)выполнена в виде прозрачного цилиндрика (4) с отверстием, закрываемым резиновой пробкой (5). Наружный мерный сосуд представл ет собой стакан (6), изготовленный из оргстекла и снабженный, в свою очзредь, донышком (7) п отвинчивающейс  крышкой (8). На наружной поверхкости стакана (G) нанесены делени , как на обычном мерном сосуде. Крышка (8) снабжена стекл нным колпачком (9), в котором помещаетс  вакуумметр (10), вьпюлиенный к виде -образной Tpy5i;ji. Плечи У-ооразной трубки имеют разное сечение. Часть, имеюща  меньщее сечение, в верхней части снаблхона пузырьком, друга  иоловина трубки от1:рыта . Вакуузглетр (10) заиолией неиснар ющейс  ;кидкостыо, например маслом или глЕцерииом, с таким расчетом, чтобы объем воздуха в пузырьке и в небольшой част  Т1;уб:;и б1,1л известен и равен, нанримср, 1 см при иормальных услови х, т. е. нри температуре 20° и 760 мм давлени . При назкапных услови х уровень жидкости в трубке вакуумметра (10) долзсен соответство5ать па шкале ц фре. 1. При укеныискпи давлени  в мерном сосуде (в стакане 6) воздух в вакуумметре (10) распиритс , отжима  жидкость. При дост;1;ке;п:и жидкостью У1)овн , отмеченното на шкале цифрою 2, вакуум в приборе будет состав .( ть 0,3 от атмосферного ;: т. д. В крышке (8) вмонтированы 7ак;;-;с титуцер (11) дл  присоедииени  ручного вакуумного насоса н воздушный краник (12).

Отп1саниый вакуумметр  вл;;ет;| но прЕпдйнкальной детал)10 51 ;ибора и мажет быть заменен стандартным стрелочным вакуум-ветром.

Дл  определени  количества зан1;с5;ленпого воздуха в трубку (1) внутреннего сосуда помещаетс  исследуемый грунт или монолит, KOTOpHii может быть отобран неносредствеино вдавливанием этой трубки в забой шурфа или в бо ;овую стенку его. На иоверхность грунта кладетс  сетка (13) и трубка (1) с грунтом закрываетс  крышкой (3).

После этого вынимают резино ую пробку (о), цилиндрик заиолн ют дистиллирозакиой или хорошо прокии чепион вод-зй л снова закрывают пробкой. Вода насы дает грунт и начинает фильтроватьс  через него сверху вниз, вытекаи через дырчатое донышко (2). Еогда уровень воды в цилиндрике (4) опуститс  HHSIC отверстий в нем, резинова  пробка (5) извлекаетс  и он вместе с трубкой (1) и грунтом оиусклетс  в стакан (6), предварительно заполненный водой с таким расчетом, чтобы после погружени  в эту воду цнлин.шика (4) уровень воды подн лс  доверху. После этого цилиндрик (4) снова закрываетс 

пробкой (5) и с помощью резиновой груjnn или нипеткн уровень воды в стакане (6) устанавливаетс  по риске с цифрой О, соогветствуюи1;ей  ачалу делеиий шкалы. Затем на стак-ан (G) плотно навинчиваетс  К1)ышка (8), краник (12) на ней закрываетс  и к штуцеру (И) ирнсоедпн етс  с помощью каучуковой трубки вакуумный насос, с помощью которого п производитс  юткачка воздуха из -прибора до достижени  задаппого вакуума, отмеченного на шкале вакуумметра.

Вследствие уменьшени  давлени , т. е. нод действием вакуума, воздух, защемленный в порах образца, начинает расшир тьс , Вытесн   из грунта воду. При зтои уровеиь воды в стакане (G) начинает повышатьс . Установленный вакуум ноддер кпваетс  в теченпе некоторого времени, достаточного дл  стабилизации уровн  воды в стакане, иосле чего беретс  отсчет подъема уровн  воды в стакане, т. е. отсчет нрироста воды в нем. Количество защемленного во.здуха, выраженное в процентах к объему групта, определ етс  но формуле:

WOV,

1/2(«-1)

где: Vi - ооьем

воды, приоавившеис  в днллгглъе;

1/2-- о5Ь{:,1 г)унта в трубке; п - кратность вакуума ио отпоигеиию к- атм.1сфериому давлению.

Предлагаемый прибор обеспечивает возможность исследовани  образцов монолитов л образцов г)уита с ненару1пенной структурой как в иолевых, так п в лабо аторных услови х.

П р е д м е т и з о б р с т е п л  

Приб(р дл  оиределени  количества зантемлепного воздуха, г, зеркпптых грунтах лрп инфильтрации, состо щк из двух сообщгающихс  сосудов, в один из которых помещаетс  заливаемый водой образец испытуемого групта, а другой  вл етс  мерпым , о т л и ч а ю HI; и ii с   тем, что сосуд с испытуемым груитом расположен внутри герметически зак)ы) п нрисоедии 1емого к вакуумному насосу мерного сосуда € тем, чтобы по иовышоиию уровн  воды в иослодием при иопин;ении давлени  можно былс- судить о содер;канип защемленного воздуха в порах грунта.

. }.

fC.

Фиг. 2