автономное устройство для испытания грунта на морозоустойчивость

Формула изобретения

Автономное устройство для испытания грунта на морозоустойчивость, содержащее корпус с внутренней изоляцией, снабженный емкостью с рабочей жидкостью и крышкой, выполненной из теплоизоляционного материала, теплопроводность которого меньше теплопроводности испытываемых образцов, при этом в крышке выполнены отверстия для размещения стаканов с перфорированным днищем, а устройство содержит стакан с образцом для визуального определения глубины промораживания испытываемого материала и индикаторы для измерения деформации морозного пучения, отличающееся тем, что в крышке дополнительно выполнена полость, имеющая заглушку с теплоизоляцией, при этом устройство содержит стойки, фиксирующие положение крышки по отношению к горизонту воды в емкости, и решетку, прикрепленную к крышке и предназначенную для опирания стаканов с образцами на решетку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытанию материалов, а именно к испытанию грунтов на морозное пучение.

Известно устройство для испытания материалов на морозоустойчивость [1], содержащее корпус с внутренней изоляцией, установленной в ней емкостью (баком), заполняемой водой, крышки с теплоизоляционным покрытием и отверстиями для размещения стаканов (форм) с испытываемыми образцами, причем крышка с закрепленными на ней образцами обладает плавучестью, стакан с образцом для визуального определения глубины промораживания испытуемого материала, индикаторы для измерения деформации морозного пучения.

Недостатком известной конструкции являются превышение предельных значений габаритных размеров и веса, которые не позволяют разместить ее в рабочих камерах современных типовых шкафов, где охлаждение рабочей камеры производится за счет подачи холодного воздуха в ее верхнюю полость, что соответствует реальным условиям промораживания грунта. Ограниченные габариты этих камер не позволяют обеспечить плавучесть крышки с необходимым количеством образцов, в том числе и потому, что ввод ОДН 218.046-01 взамен ВСН 46-83 привел к увеличению высоты образцов с 80 мм до 150 мм в соответствии с рекомендациями ГОСТ 28622-90. Отсутствие плавучести не позволяет автоматически регулировать задаваемый при испытаниях градиент напора. Кроме того, вес установки, принятый за аналог, превышает предельные значения, на которые рассчитан рамный каркас холодильного шкафа.

Целью изобретения является улучшение технологичности в процессе испытаний при использовании малогабаритного автономного холодильного оборудования, располагаемого в помещении комнатного типа.

Достигается цель тем, что устройство для испытания грунта на морозоустойчивость, содержащее корпус с внутренней изоляцией, снабженный емкостью с рабочей жидкостью и крышкой, выполненной из теплоизоляционного материала, теплопроводность которого меньше теплопроводности испытываемых образцов, при этом в крышке выполнены отверстия для размещения стаканов с перфорированным днищем, а устройство содержит стакан с образцом для визуального определения глубины промораживания испытываемого материала и индикаторы для измерения деформации морозного пучения, предусмотрено выполнение в крышке дополнительной полости, имеющей заглушку с теплоизоляцией, при этом устройство содержит стойки, фиксирующие положение крышки по отношению к горизонту воды в емкости, и решетку, прикрепленную к крышке и предназначенную для опирания стаканов с образцами на решетку.

На фиг.1 представлено устройство для испытания грунтов на морозное пучение. Устройство содержит корпус 1 с внутренней теплоизоляцией 2, в котором размещается емкость 3 с рабочей жидкостью 4. Открытая поверхность емкости перекрывается крышкой 5, выполненной в виде пластины из теплоизоляционного материала, теплопроводность которого меньше, чем теплопроводность испытываемых образцов. В крышке имеются отверстия 6 для размещения стаканов 7 с испытываемыми образцами, которые опираются на решетку 8, закрепляемую на крышке, и отверстие 9 для размещения стакана 10 с образцом для визуального определения глубины промораживания испытываемого материала, а также полость 11, которая позволяет создать дополнительный объем воды для обеспечения заданного градиента напора при промерзании образцов. Заглушка 12 с покрытием из теплоизоляционного материала не допускает промерзание с поверхности дополнительного объема воды. Положение крышки фиксируется опиранием ее на стойки 13. Для измерения деформации морозного пучения к стаканам 7 крепят индикаторы 14.

Проведение испытаний с использованием данного устройства производится следующим образом. Подготовленное к испытаниям устройство помещают в рабочую камеру холодильного шкафа, вставляют стаканы 7 с водонасыщенными образцами грунта в отверстия 6 крышки 5, так чтобы они опирались на решетку 8, и затем заполняют емкость 3 через полость 11 рабочей жидкостью 4, причем уровень жидкости в полости 11 задается в зависимости от градиента напора в образцах грунта, при котором производится их промораживание, после установления индикаторов 14 в рабочей камере устанавливают температурный режим, при котором производится промораживание образцов. В процессе промораживания производится измерение деформации морозного пучения в заданные промежутки времени, а по завершении промораживания образцов на всю высоту, их извлекают из устройства, предварительно сняв индикаторы 14.

На фиг.2 приведена фотография опытного образца рекомендуемой автономной установки для испытания трех образцов грунта на морозное пучение с использованием холодильного шкафа «Премьер». Наружные размеры установки составляют: ширина: 650 мм, длина: 650 мм, высота: 395 мм.

Испытание на морозное пучение выполненное на рекомендуемом устройстве для грунта, показатели морозного пучения которого были установлены нормированными методами, показали идентичные результаты. Дополнительным преимуществом данного автономного устройства по сравнению с прототипом является возможность визуально снимать показания с индикаторов, фиксирующих деформацию морозного пучения образцов, через стеклянную дверь холодильного шкафа без нарушения теплового режима его рабочей камеры.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №2021600 от 15.10.94, кл. G01N 33/38, 1994.