Przedmiotem wynalazku jest sposób okreslania cisnienia pecznienia gruntów spoistych metoda kompensacyjna, który moze miec zastosowanie przy ocenie wielkosci pecznienia gruntów spoitych pod wplywem wody w budownictwie ladowym, wodnym, komunikacyjnym, podziemnym i w górnictwie.Pecznieniem gruntów nazywa sie zwiekszenie objetosci gruntu pod wplywem wody.Zdolnosc pecznienia gruntów zwiazana jest z hydrofilnym charakterem mineralów ilowych wchodzacych w sklad gruntów spoistych oraz duza powierzchnia wlasciwa ich czastek. Znacznym pecznieniem charakteryzuja sie ily montmorylonitowe. Cisnieniem pecznienia gruntów spoistych nazywa sie jednostkowe obciazenie normalne jakie nalezy przylozyc na powierzchnie próbki gruntu w apara¬ cie, gdzie znajduje sie ona w kontakcie z woda aby jej zmiany wysokosci (pecznienia) byly równe zeru. Polska norma gruntowa PN-74/B-02480 za grunty peczniejace uwaza te, które wykazuja cisnienie pecznienia Pc = lOkPa.Dotychczas oznaczanie cisnienia pecznienia gruntów spoistych Pc prowadzi sie w oparciu o norme PN-75/B-04481 - grunty budowlane. Do oznaczania cisnienia pecznienia gruntów spoistych Pc potrzebne sa 4 edometry i 1 aparat trójosiowy. Do wykonania oznaczenia cisnienia pecznienia przygotowuje sie 5 próbek z tego samego gruntu o jednakowej wilgotnosci i gestosci objetosciowej.Wykonanie oznaczenia wstepnego polega na umieszczeniu jednej z próbek w edometrze i po obciazeniujej naciskiem 50 kPa doprowadzeniu do próbki wody i bezposrednio po tym zanotowa¬ niu wskazan czujników, a po uplywie 10 minut wykonuje sie nastepny odczyt. Jezeli w tym czasie wysokosc próbki wzrosla o wiecej niz 0,05 mm nalezy zwiekszyc obciazenie do 100 kPa kontrolujac jednoczesnie przyrost wysokosci próbki. Czynnosci zwiekszania obciazenia nalezy powtarzac tak dlugo, az przyrost wsokosci bedzie mniejszy niz 0,05 mm, wówczas nalezy zmniejszyc przyrost obciazen do 25 kPa, a czas obserwacji przedluzyc do 30 minut. Przyblizona wartosc cisnienia pecznienia gruntu Pc nalezy przyjac jako srednia arytmetyczna wartosci ostatniego obciazenia, przy którym próbka wykazywala jeszcze przyrost wysokosci (pecznienia) oraz pierwszego obciaze¬ nia, przy którym próbka wykazala juz zmniejszenie sie wysokosci (osiadanie).Wykonanie oznaczenia miarodajnego prowadzi sie na czterech próbkach z pobranych i przygotowanych jak wyzej, z tym, ze dwie z nich nalezy obciazyc naciskami <5i =pc-2gi,Ó2 = pc2 149 035 -g 1,63 — pc + g 1,64 = pc + 2g1, przy czym pc - oznacza przyblizona wartosc cisnienia a wartosci gl nalezy przyjmowac: gl = 25 kPa gdy 50 < pc < 250 kPa, gl = 50 kPa gdy 250 < pc < 400 kPa, gl = 100 kPa gdy pc 400 kPa. Metoda dotychczas stosowania jest bardzo czasochlonna, a do oznaczania cisnienia pecznienia potrzeba 5 próbek i 4 edometrów.Celem wynalazkujest usuniecie powyzszych niedogodnosci przez opracowanie sposobu okres¬ lania cisnienia pecznienia metoda kompensacyjna umozliwiajaca bezposredni pomiar cisnienia pecznienia gruntu na jednej próbce przez uzycie jednego aparatu, co pozwala na znaczne skrócenie czasu badan.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze próbke gruntu peczniejacego umieszczona w pierscieniu aparatu, obciaza sie wstepnie sila 5 kPa w czasie 5 godzin, a po zalaniu obciaza sieja w sposób ciagly, przy czym równowazenie sily pecznienia dokonuje sie w dwóch etapach: w okresie 15 minut co 1 minute, a nastepnie przez 2 godziny co 15 minut, zas odczytu sily, wedlug której ustala sie wartosc cisnienia pecznienia dokonuje sie po 24 godzinach. Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia prowadzenie badan o róznym programie wstepnych obciazen próbki gruntu, na przy¬ klad z zachowaniem historii obciazen gruntu lub odtworzeniem nacisków pochodzacych od obciazenia stalego budowli. Proponowana metoda kompensacyjna pozwala ponadto przesledzic zachowanie sie gruntu peczniejacego pod wpylwem jego nawodnienia. Wiaze sie to z zaobserwo¬ waniem cisnienia pecznienia Pcmax w poczatkowym okresie badan. Dla pelnego zrozumienia sposobu wedlug wynalazku przykladowo omawia sie oznaczenie cisnienia pecznienia próbki gruntu peczniejacego przy uzyciu aparatu do pomiaru cisnienia pecznienia metoda kompen¬ sacyjna.Zalaczony rysunek przedstawia na fig. 1 schemat aparatu do pomiaru cisnienia, a fig. 2 — przykladowe wykresy cisnienia kilku próbek peczniejacych gruntów.Próbke 6 gruntu peczniejacego wycina sie z bryly lub cylindra do pobierania prób o strukturze nienaruszonej pierscieniem 7 przykladowo o srednicy 0 70 mm i wysokosci 20 mm, wyrównuje sie powierzchnie górna i dolna próbki 6 odcinajac ja nozem a z obcietego gruntu wyznacza sie jego wilgotnosc. Nastepnie obklada sie próbke w pierscieniu 7 z góry i z dolu bibula filtracyjna i kamieniami porowatymi 5 o srednicy odpowiadajacej srednicy próbki 6 i umieszcza sie pierscien 7 z próbka 6 na podstawie ruchomej 8 aparatu, nakrywa tloczkiem 4 i pokrecajac pokretlem 9 podnosi sie podstawe 8 az do zetkniecia sie trzpienia dynamometru pierscieniowego 1 z wglebieniem tloczka 4. Podnoszac dalej pokretlem 9 ruchoma podstawe 8 aparatu, doprowadza sie do wstepnego nacisku tloczka 4 na próbke 6 równego 5 kPa. Wstepny nacisk konsolidujacy ma na celu wzajemne dopasowanie do siebie wspólpracujacych przy przekazywaniu nacisków na próbke 6 powierzchni przez wyrównanie ewentualnych nierównosci powstalych na próbce 6 podczasjej formowania oraz sprasowania bibuly filtracyjnej. Ten nacisk konsolidujacy, utrzymywany jest na próbce okolo 0,5 godziny.Po tym czasie ustawia sie czujnik 2 wysokosci próbki 6 na odczyt 4-5 mm i wlewa sie wode do pojemnika 10 do takiego poziomu aby zakrywala od góry kamienie porowate 5. Próbka 6 po zalaniu jej woda pecznieje i zaczyna wzrastac jej wysokosc do czego nie dopuszcza sie podnoszac pokretlem 9 ruchoma podstawe 8 aparatu, tak aby czujnik 2 wysokosci próbki 6 nie zmienial swego polozenia przez caly czas badania. Odczytujemy jednoczesnie cisnienie pecznienia na czujniku 3 sily pecznienia, poczatkowo co minute, a po 15 minutach co 5 minut przez 2 godziny. Po okolo 2 godzinach osiaga sie maksymalna wartosc cisnienia pecznienia, po której cisnienie to zmniejsza sie nieco do wartosci stalej w ciagu 24 godzin i dalej juz pozostaje na stalym poziomie. Toustabilizo¬ wane cisnienie jest cisnieniem pecznienia gruntu.Figura 2 ukazuje wykresy cisnienia pecznienia trzech próbek I, II, III, na których Pcimax, Pdimax, Pcmmax oznaczaja maksymalne cisnienia pecznienia poszczególnych próbek - zas Pci const, Pcuconst. Pcmconst, cisnienia pecznienia poszczególnych próbek, przy czym wilgotnosc W i gestosci p objetosciowe próbek I, II, III wynosily odpowiednio: Wi = 25,695%, WM = 29,90% i Win = 90,56%, p, = 1,8%, pi. = 1,865 g/cm3 i p,„ = 1,851 g/cm3.Zastrzezenie patentowe Sposób okreslania cisnienia pecznienia gruntów spoistych, w którym sile pecznienia próbki gruntu peczniejacego umieszczonej w piescieniu aparatu, po zalaniu jej woda równowazy sie sila149 035 3 zewnetrzna tak dobrana, aby nie dopuscic do zmian wysokosci tej próbki, znamienny tym, ze przed zalaniem woda próbke (6) obciaza sie wstepnie sila 5 kPa w czasie 0,5 godzin, a po zalaniu obciaza sieja w sposób ciagly, przy czym równowazenie sily pecznienia dokonuje sie w dwóch etapach: w okresie 15 minut co 1 minute, a nastepnie przez 2 godziny co 5 minut, zas odczytu sily, wedlug której ustala sie wartosc cisnienia pecznienia dokonuje sie po 24 godzinach. ng. /.149035 50 I 70 60 50 { Xi 20 10 j L ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦fiiiiiiifiiiuDliiiiin iiiiifniithu,ufnti ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦iiiiiiiliiiiuinii iiiHHtininiHitf U iM / IM MmMmmM liilllllllllllllllllllllltlliiilllillllllllllPlllliii ¦¦¦¦fiilNirrSTiiTCHiiii^il MHIH^'iIlNrlllllllllllllllllllllliililliliilllll f, /flHB^^^CBlHIflllllflllinimtllll IlIgllllllltllHlllfUlhBHBHr?^U9"l*l|HI|ilirU^:Illlf Ullr il'll\4fl,r • •¦¦¦¦F-..jiiiir'.i JMIIIIIIMMII''lilii Mmmmii'miii ;2«iillllllJ KII JltlfMI IIIIIUlHMli lii HHaaBBBBaBBIIIIIIIIllHIIIIHlltllltllllllllMlin f Ifl' I imillllllllU 'iiH«;il'«ill MII.ii MMitiiiitiiiiiiirrilllllllllllllllllllllliriJl^lMHIlHlIll^-tliliii -:'-jir•":wu.iiii! in'iii ih. Ba^3.f£j,«^:jiiiiiiitu'titiiit llllllllllllllllliillH.Jlilillll UlflMIlIflllJlliril ¦¦¦¦^^^U^»;s4i«swi.;i:iHiMliil^lilllllMII!HlllMil ¦¦¦¦¦¦¦¦llllllllllllfmitMt lilii HllliMIIIII! :!i!l ii ¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦IIIIIIIIlIllillinillllllMIIIIlIlltllllUMIfMii ¦irIIIIMIMIIIIIIIIHIHI ¦I illf JMIIIIIIIIIi II III I riMiuimiiiiiiiiiiii ¦r ir/jiiiiiiiiiiiiiiniiii llllllllllllllll IIII IJJIIIIIIIIIIIIIIIIIIII Illlllllllllll MIIIIIIIIIIIIIIIIII IIII ¦^¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦llllllIlIDliHlnlllirlllllinillllllH tl HHHHHBBfllBIllllIlllltUillllllllllltllllllllllllfiilltll II ¦¦¦¦¦¦¦¦iiiiiiniiiiniiilintiiiiiiiiiiMiiluii^u^!¦¦»«»mauBiiiiiiiiiiiiiiiiiiitiiiiriiiiiiiiu!iiiiimi n illlllllll llllllllll 1 1 llllllllll 1 II 1 Illlllllllllll II II lllllllllllllll lllllllllllllll n IIIIIIIIHII lllllllllllll lllllllllllllllllllllllllllllllllll Illlllllllllll III 1'¦llllllllllllllllllllllllllllllllll.llllllllllllHiPl!|l 1 IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIHIIIIIIIIIIii:!!!'!1 h—I I ¦ I ¦ I I I I ' | 1 1- !02 I I i I I I I l H h H-H—4- l i i ¦ i- 10' Tmin. ng 2.Pracownia Poligraficzna UP RP. Naklad 100 egz.Cena 1500 zl PL