Способ определения пористости и плотности сыпучих материалов

О П И С А Н И Е 00 554484ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 27.11.75 (21) 2301463/25 51) М. Кл. 15 08 исоединением заявкисударственный комитетовета Министров СССРПо делам иообретенийи открытий(23) Приори 3) УДК 539.148(0 публиковано 15,04.77, БюллетеньДата опубликования описания 24,06,77. Тере 71) Заявител СОБ ОПРЕДЕЛСЫПУ ЛОТ ИОСТ Я ПОРИСТОСТ Х МАТЕРИАЛОВ(5 особа Изобретение относится к способам определения физических характеристик сыпучих материалов, в частности к определению их пористости и плотности.Известен способ определения пористости сыпучих материалов, основанный на измерении объема ртути, проникающей в поры образца, при различных давлениях.Однако для осуществления этого сп необходима сложная аппаратура.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ, основанный на отборе пробы, взвешивании ее на весах с высушиванием и определении объема лунки, образующейся при отборе пробы.Объем лунки определяют при помощи балонного плотномера, включающего измерительный баллон с манометром, средство изменения давления и эластичную емкость, путем создания первоначального давления в измерительном баллоне, соединения этого баллона с эластичной емкостью и измерения давления в системе баллон - эластичная емкость по степени доведения объема этой емкости до объема пробы, занимаемой ею в исследуемомслое.Известный способ предусматривает измерение веса пробы, ее высушивание, что является нежелательным прп изменениях в полевых условиях. Цель изобретения - повышение экспрессности определения.Это достигается тем, что по предлагаемомуспособу после измерения давления Р, давле 5 ние в баллоне вновь доводят до величины Р,соединяют баллон с жесткой герметичной емкостью, в которой помещена отобранная проба, и изменяют давление Р 2 в системе баллон - жесткая герметичная емкость с после 10 дующим расчетом искомых величин.Предлагаемый способ состоит в том, чтопробу, вынутую из слоя, помещают в дополнительную герметичную емкость н измеряютдавление сначала в воздухомерном устройстве15 и в эластичной емкости, затем в воздухомерном устройстве и в дополнительной емкости,в которую погружена проба щебня, и по отношеншо измеренных значений двух давленийопределяют пористость и плотность щебеноч 20 ного слоя,На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа определения пористости и плотности, содержащее измерительный баллон 1 с манометром 2, эла 25 стичную емкость 3, средство для изменениядавления (насос 4) и дополнительно к немугерметичную емкость (баллон 5).Сначала из щебеночного слоя отбираютпробу, в образовавшуюся лунку 6 помещают30 эластичную емкость 3 и соединяют ее воздухо 554484водом 7 с измерительным .баллоном 1, снабженным воздушным манометром 2, В измерительным баллоне 1 предварительно с помощью насоса 4 создают воздушное давление Р при закрытом кране 8, которое контролируют манометром 2. Затем открывают кран 8, чтобы воздух из воздухомерного баллона 1 по воздуховоду 7 перешел в эластичную емкость 3, заполнив лунку 6, Дополнительный герметичный баллон 5 в этом случае закрыт для доступа воздуха краном 8. Измеряют давление Р установившееся в мерном баллоне и эластичной емкости.Далее закрывают кран 8 и снова создают первоначальное давление Р в воздухомерной емкости. Вынутую пробу щебня помещают в дополнительную емкость (герметичный баллон) 5, закрывают его крышкой 9 и открывают кран 8, соединяя тем самым мерный баллон и дополнительную герметичную емкость. Измеряют давление Р установившееся в мерном баллоне и дополнительном герметичном баллоне,Пористость определяют по формулеи = 100,4,Ь - 1а - 1Р Ргде б= - , а= -Р 2Р, Р Р 2 - значения воздушного давления первоначального в мерном баллоне, в эластичной емкости и в дополнительном герметичном баллоне соответственно.Плотность щебня в щебеночном слое определяют по формулеа - Ь3,р г/см,а - 1где Ьср - удельный вес щебня как породы, являющийся для материала щебня постоянным. Устройство позволяет определять пористость щебеночного балластного слоя в полевых условиях без взвешивания пробы щебняи с высокой точностью, так как при использовании воздуха в качестве наполнителя эластичной емкости объем пробы щебня можетбыть значительно увеличен по сравнению,например, с измерениями по способу заполнения лунки водой.10Формула изобретенияСпособ определения пористости и плотностисыпучих материалов, например щебеночногобалластного слоя, при котором пробу материала отбирают из слоя исследуемого материала,в образовавшуюся лунку помещают эластичную емкость, соединяют эту емкость с измерительным баллоном, в котором предварительно создают повышенное давление Р и измеряют давление Р устанавливающееся всистеме измерительный баллон - эластичнаяемкость после подсоединения ее к баллону,отличающееся тем, что, с целью повышения экспрессности определения, после измерения давления Р давление в баллоне вновьдоводят до величины Р, соединяют баллон сжесткой герметичной емкостью, в которой помещена отобранная проба, и измеряют давление Р 2 в системе баллон - жесткая герметичная емкость, причем о пористости исследуемого материала судят по формуле- г и = 100 ОЬ - 1а - 1Рз 5 где Ь= - , а= - ,Р 1 Р 2а о плотности судят по формулеа - ЬЭ- Ь,р г/сма - 140 где Л,р - удельный вес материала.584484 Составитель Э. Скоршеков Техред М. Семенов Корректор А, Степанова Редактор И. Шубина Теепографеея, пр. Сапунова, 2 Заказ624/4 Изд.355 Тираж 1106 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретении и открытеи 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45