RU2686442C1 - Device for soil testing for compressibility - Google Patents

Device for soil testing for compressibility Download PDF

Info

Publication number
RU2686442C1
RU2686442C1 RU2018120664A RU2018120664A RU2686442C1 RU 2686442 C1 RU2686442 C1 RU 2686442C1 RU 2018120664 A RU2018120664 A RU 2018120664A RU 2018120664 A RU2018120664 A RU 2018120664A RU 2686442 C1 RU2686442 C1 RU 2686442C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
loading
main
die
soil
diameter
Prior art date
Application number
RU2018120664A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Капустин
Александр Анатольевич Акульшин
Владимир Геннадьевич Хаустов
Илья Геннадьевич Шаповалов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2018120664A priority Critical patent/RU2686442C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2686442C1 publication Critical patent/RU2686442C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to engineering surveys for construction of soil deformation properties by laboratory methods before construction and reconstruction of old buildings and structures. Device comprises holder for soil sample, main and loading dies with devices for their separate loading and a deformation meter, protrusions and corresponding slots for interaction with each other are formed in the handling and main dies. Device for loading die is made in the form of lever system with adjustable stopper and is equipped with force meter interacting with adjustable stopper by means of lever of loading device. Loading die has height fixators and indicators of vertical displacements of the main die and free surface of the soil sample are located on it. Diameter of the rigid holder exceeds the diameter of the main die.EFFECT: possibility to carry out tests by the main die of larger size, which allows to measure tangential shear deformations at lateral expansion of sample, as well as increase of test information value, accuracy and reliability of obtained results.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области инженерных изысканий в строительстве при исследовании деформационных свойств грунтов лабораторными методами до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений.The invention relates to the field of engineering surveys in construction in the study of the deformation properties of soils by laboratory methods prior to construction and in the reconstruction of old buildings and structures.

Компрессионный прибор (одометр) состоит из рабочего кольца с внутренними размерами, упомянутыми выше, цилиндрической обоймы, перфорированных вкладыша под рабочее кольцо и штампа и поддона с ёмкостью для воды (ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г., 78 с.).Compression device (odometer) consists of a working ring with internal dimensions mentioned above, a cylindrical holder, perforated liner under the working ring and a stamp and a tray with a water tank (GOST 12248-2010. Interstate standard. Grounds. Methods for laboratory determination of strength and deformability characteristics M., Standardinform, 2012, 78 p.).

Недостаток прибора состоит в том, что в процессе испытания на нем проявляется малая доля деформаций ползучести (вторичной консолидации). Кроме того не проявляется сдвиговая ползучесть при боковом расширении образца вследствии его нагружении вертикальной нагрузкой.The disadvantage of the device is that in the process of testing it shows a small proportion of creep deformations (secondary consolidation). In addition, shear creep does not appear during lateral expansion of the sample due to its loading with a vertical load.

Наиболее близким аналогом, является устройство для испытания грунта на сжимаемость, включающее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, где в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом; приспособление для нагружения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления (Авторское свидетельство СССР. 1423937, м. кл. G 01 N 3/08, БИ №34, 15.09.1988 г.).The closest analogue is a device for compressibility testing of soil, including a holder for a soil sample, main and loading dies with devices for their separate loading and a strain gauge, where protrusions and corresponding grooves for interaction with each other are formed in the loading and main dies; the device for loading the loading punch is made in the form of a lever system with an adjustable stopper and is equipped with a force meter that interacts with the adjustable stopper by means of the lever of the loading device (USSR Author's Certificate 1423937, Cl. G 01 N 3/08, BI No. 34, 15.09. 1988).

Основной недостаток указанного устройства заключается в том, что в нем не приведены геометрические параметры, отличающие его от одометра и основной штамп ограничен по размеру, то есть прибор допускает только частичное проявление боковых деформаций, что приводит к низкой информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов.The main disadvantage of this device is that it does not show geometrical parameters that distinguish it from the odometer and the main stamp is limited in size, that is, the device allows only partial manifestation of lateral deformations, which leads to low informativeness of the test, accuracy and reliability of the results.

Технической задачей изобретения является разработка устройства позволяющего проводить испытания основным штампом большего размера, позволяющего измерять тангенциальные сдвиговые деформации при боковом расширении образца, а так же повышение информативности испытания, точности и достоверности получаемых результатов.An object of the invention is to develop a device that allows you to test the main stamp of a larger size, allowing you to measure tangential shear deformation during lateral expansion of the sample, as well as increasing the informativeness of the test, accuracy and reliability of the results.

Технический результат достигается тем, что устройство для испытания грунта на сжимаемость включающее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, приспособление для нагужения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления, пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта, диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа.The technical result is achieved by the fact that a device for testing soil for compressibility including a holder for a soil sample, main and loading dies with devices for their separate loading and a strain gauge, protrusions and corresponding grooves for interacting with each other are formed in the loading and main dies, the loading of the loading punch is made in the form of a lever system with an adjustable stopper and is equipped with a force meter that interacts with the adjustable stopper by the load device lever, the loading stamp has locks of position in height and there are indicators of vertical displacements of the main stamp and the free surface of the soil sample located on it, the diameter of the rigid holder exceeds the diameter of the main stamp.

Конструкция устройства для испытания грунта на сжимаемость поясняется чертежом Фиг. 1.The design of the device for testing the compressibility of the soil is illustrated in FIG. one.

Устройство для испытания грунта на сжимаемость включает в себя 1- корпус; 2 - основание корпуса; 3 – обойма; 4 – перфорированный вкладыш; 5 – перфорированный основной штамп; 6 – пригрузочный штамп; 7 – шток; 8 - консоль; 9 – образец грунта; 10 – индикатор; 11 – гайка; 12 – держатель индикатора; 13 – поверхностная марка; 14 – шарик.A device for testing soil compressibility includes a 1- case; 2 - housing base; 3 - clip; 4 - perforated liner; 5 - perforated main stamp; 6 - shipment stamp; 7 - stock; 8 - console; 9 - soil sample; 10 - indicator; 11 - a nut; 12 - indicator holder; 13 - surface mark; 14 - the ball.

Принцип работы устройства следующий. На основание корпуса 2 с перфорированным вкладышем 4 крепится корпус 1.The principle of operation of the device is as follows. On the base of the housing 2 with a perforated liner 4 is mounted housing 1.

Образец грунта 9, как правило, ненарушенной структуры, в обойме 3, устанавливается на перфорированный вкладыш 4. На выровненную, плоскую поверхность образца грунта устанавливается пригрузочный штамп 6. Положение пригрузочного штампа 6 фиксируется с помощью консоли 8 и гаек 11. Если испытываются набухающие грунты требуемой консистенции, отличной от природной, с помощью гаек создаётся необходимый зазор между пригрузочным штампом и поверхностью образца для набухания, либо производится постепенно обжатие для уменьшения влажности.The soil sample 9, as a rule, intact, in the holder 3, is mounted on a perforated liner 4. A loading punch 6 is installed on the flat, flat surface of the soil sample. The position of the loading punch 6 is fixed using the console 8 and the nuts 11. If the swelling soils are tested consistency other than natural, with the help of nuts creates the necessary gap between the loading punch and the surface of the sample for swelling, or is gradually compressed to reduce moisture.

Вертикальная нагрузка к перфорированному основному штампу 5 передаётся штоком 7 через металлический шарик 14. Вся нагрузка прикладывается сразу. По индикаторам 10, установленным с помощью держателей 12, отслеживаются вертикальные перемещения штампа 5 и поверхностных марок 13. The vertical load to the perforated main die 5 is transmitted by the rod 7 through the metal ball 14. The entire load is applied immediately. The indicators 10, installed with the help of holders 12, track vertical movements of the stamp 5 and surface marks 13.

При нагружении основного штампа вертикальные перемещения поверхности образца за пределами штампа не контролируются. Это снижает информативность испытания. В начальной стадии нагружения за пределами основного штампа образуется осадочная воронка, а при наступлении предельного состояния возможен выпор грунта.When loading the main stamp, the vertical movements of the sample surface outside the stamp are not controlled. This reduces the information content of the test. At the initial stage of loading, a sedimentary funnel is formed outside the main punch, and upon the occurrence of a limiting state, soil can be thrust out.

Для проявления боковых деформаций, следует принять, что диаметр основного штампа должен быть не менее 70 мм, как это требует ГОСТ 12248-2010 (Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М., Стандартинформ, 2012 г., 78 с.) для одометра. Диаметр пригрузочного штампа должен быть больше диаметра основного штампа от 4,3 до 6,0 раз. Высота образца должна составлять от 0,88 до 1,11 диаметра основного штампа. Размер основного штампа в данном случае имеет значение, поскольку глинистые грунты природной структуры неоднородны и могут содержать различные включения.For the manifestation of lateral deformations, it should be assumed that the diameter of the main stamp should be at least 70 mm, as required by GOST 12248-2010 (Interstate standard. Soils. Laboratory methods for determining the strength and deformability characteristics. M., Standardinform, 2012, 78 p.) for the odometer. The diameter of the import punch must be greater than the diameter of the main punch from 4.3 to 6.0 times. The height of the sample should be from 0.88 to 1.11 of the diameter of the main stamp. The size of the main stamp in this case is important because the clay soils of the natural structure are heterogeneous and may contain various inclusions.

Claims (1)

Устройство для испытания грунта на сжимаемость, содержащее обойму для образца грунта, основной и пригрузочный штампы с приспособлениями для их раздельного нагружения и измеритель деформаций, в пригрузочном и основном штампах образованы выступы и соответствующие пазы для взаимодействия друг с другом, приспособление для нагужения пригрузочного штампа выполнено в виде рычажной системы с регулируемым стопором и снабжено измерителем усилий, взаимодействующим с регулируемым стопором посредством рычага нагрузочного приспособления, отличающееся тем, что пригрузочный штамп имеет фиксаторы положения по высоте и на нём располагаются индикаторы вертикальных перемещений основного штампа и свободной поверхности образца грунта, диаметр жесткой обоймы превышает диаметр основного штампа. A device for testing the compressibility of soil, containing a holder for a soil sample, the main and loading dies with devices for their separate loading and strain gauge, protrusions and corresponding grooves for interaction with each other are formed in the loading and main dies, the device for loading the loading punch is made in the form of a lever system with an adjustable stopper and is equipped with a force meter, which interacts with the adjustable stopper by means of a lever of the loading device; Assuming that the import stamp has locking positions in height and there are indicators of vertical displacements of the main stamp and the free surface of the soil sample, the diameter of the rigid clip exceeds the diameter of the main stamp.
RU2018120664A 2018-06-05 2018-06-05 Device for soil testing for compressibility RU2686442C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120664A RU2686442C1 (en) 2018-06-05 2018-06-05 Device for soil testing for compressibility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120664A RU2686442C1 (en) 2018-06-05 2018-06-05 Device for soil testing for compressibility

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686442C1 true RU2686442C1 (en) 2019-04-25

Family

ID=66314727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120664A RU2686442C1 (en) 2018-06-05 2018-06-05 Device for soil testing for compressibility

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686442C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804760C1 (en) * 2023-04-26 2023-10-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU473782A1 (en) * 1972-06-30 1975-06-14 Харьковский институт инженеров коммунального строительства Device for testing soil compressibility
SU1079750A1 (en) * 1982-06-09 1984-03-15 Северный Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института По Строительству Магистральных Трубопроводов Method of monitoring shear resistance of soil and loose materials
SU1423937A1 (en) * 1985-12-17 1988-09-15 Проектно-Изыскательская Контора "Укрспецстройпроект" Apparatus for testing compressibility of soil
SU1571136A1 (en) * 1988-04-07 1990-06-15 Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им.С.Я.Жука Device for determining characteristics of ground compressibility
GB2258734A (en) * 1991-08-12 1993-02-17 Daniel Rabindrana Hettiaratchi Triaxial compression testing.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU473782A1 (en) * 1972-06-30 1975-06-14 Харьковский институт инженеров коммунального строительства Device for testing soil compressibility
SU1079750A1 (en) * 1982-06-09 1984-03-15 Северный Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института По Строительству Магистральных Трубопроводов Method of monitoring shear resistance of soil and loose materials
SU1423937A1 (en) * 1985-12-17 1988-09-15 Проектно-Изыскательская Контора "Укрспецстройпроект" Apparatus for testing compressibility of soil
SU1571136A1 (en) * 1988-04-07 1990-06-15 Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им.С.Я.Жука Device for determining characteristics of ground compressibility
GB2258734A (en) * 1991-08-12 1993-02-17 Daniel Rabindrana Hettiaratchi Triaxial compression testing.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804760C1 (en) * 2023-04-26 2023-10-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Tensile strength and fracture surface morphology of granite under confined direct tension test
EVANS Effect of rate of loading on the mechanical properties of some materials.
RU2686442C1 (en) Device for soil testing for compressibility
KR101660524B1 (en) Apparatus for attaching displacement gauge
RU194372U1 (en) Performance bench for quick setting cement
Kao et al. Inelastic strain and damage in surface instability tests
KR20180082750A (en) Plastic limit measuring device
RU2558819C1 (en) Instrument for determining deformation and strength properties of soil
RU2718800C1 (en) Instrument for soil compression tests
RU2745536C1 (en) Installation for determining rheological characteristics of road-building materials
Vlček et al. Evaluation of dynamic methods for earthwork assessment
RU2804760C1 (en) Device for laboratory study of the rate of secondary soil consolidation
Masoumi et al. A modification to radial strain calculation in rock testing
RU2619383C2 (en) Determination method of soil strength characteristics in stress relaxation mode
RU215470U1 (en) Large shear plant
EP1338704B1 (en) Measurement of the compaction rate of granular material layers
Reddy et al. A partially destructive method for testing In-situ strength of concrete
SU723024A1 (en) Pressiometer
Zaytsev Improving methods of assessment of a stress state of structures according to the results of coercive measurements
Zhuang et al. Study on nonlinearity of one-dimensional consolidation coefficient of Xiaoshan clay.
RU2272101C1 (en) Method for bench ground strain characteristics determination
Chong et al. Creep and relaxation of oil shale
JPH09166534A (en) Simplified original position rock shearing testing machine and testing method usin the same
RU2711300C1 (en) Soil testing method by means of static probing method
US2913898A (en) Hardness determination for semi-solid materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200606