Пенетрометр

(51) М Кл а601 М 3/42 Е 02 О 1/02 Гоеудорствеиимй комитет СССР Опубликовано 15.08.81, Бюллетень.30Дата опубликования описания 17.08.81 по делам изобретеиий и открытийский, ффВЗИА ЯФ йюур 0.пхян,ущ 13ски ЮМЮФВЯ(72) Авторы изобретения В. В. Попов, О. А. Пристромко, А. И. Брайло Л. М. Тришкина, И. Г. Альтман и П. В. Ро Государственный проектный и научно-исследовате(71) Заяви 1 ель промышленного строительства Донецкии Промстроинии(54) П ЕН ЕТРОМ ЕТРИзобретение относится к строительству и может быть использовано для определения структурно-механических свойств дисперсных твердеющих систем, например, цементных растворов и бетонов.Известен прибор для определения структурно-механических характеристик цементной пасты и раствора, включающий конусный наконечник, нагрузочные и измерительные приспособления 11).Недостатком прибора является невысокая надежность полученных результатов и ограниченность диапазона измерений.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пенетрометр, включающий гидроцилиндр, размещенные в нем поршни со штоками, индентор, привод и измерительное приспособление, причем шток одного поршня выполнен в виде винта и связан с приводом, а другой шток срединен с индентором, при этом на наружй)их поверхностях индентора выполнена винтовая нарезка с одинаковым шагом .2.Прибор, в основном, может применяться только для определения пластической прочности смеси, изготовленной на основе цемента, в лабораторных условиях. Однако 2во многих случаях необходимо знать характеристики указанных смесей в производственных условиях, в частности реологические свойства бетонной смеси непосредственно в конструкциях.Цель изобретения - расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, чтов пенетрометре, включающем гидроцилиндр, размещенные в нем поршни со штоками, индентор, привод и измерительное приспособление, причем штрек одного поршня выполнен в виде винта и связан с приводом, а другой шток соединен с индентором, при этом на наружных поверхностях индентора и штока выполнена винтовая нарезка с 1 одинаковым шагом, шток и соединенныйс ним индентор выполнены полыми и снабжены штангой; пропущенной через их полость, шток снабжен фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия. с нарезкой штока, а индентор выполнен 3 со сквозными прорезями и снабжен лопас-тями, соединенными со штангой посредством крепежных приспособлений, размещенных в прорезях индентора.формула изобретения ЗО 3При этом угол наклона и шаг лопастей соответствует. углу наклона и шагу винтовой нарезки.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого пенетрометра, разрез; на фиг. 2 сечение Л-Л на фиг. 1. Пенетрометр содержит винтовой механизм перемещения, включающий ручку 1, направляющую гайку 2 и винт 3 перемещения, на котором шарнирно закреплен поршень 4 с двумя уплотняющими манжетами 5, установленными в гидроцилиндре 6. В гидроцилиндре 6 установлен второй поршень 7, имеющий также две уплотняющие манжеты 5. Поршень 7 шарнирно соединен со штоком 8 и размещенной в штоке 8 штангой 9. Винтовая нарузка 10 штока 8 плавно переходит в нижней части в прямолинейный паз 1. Шток 8 соединен с индентором 12, на поверхности которого выполнена винтовая нарезка 13 с шагом, равным шагу нарезки штока 8, На боковой поверхности индентора 2 симметрично выполнены сквозные пазы 14, в которых размегцены шпонки 15 с лопастями 16, угол наклона и шаг, которых аналогичен винтовой нарезке индентора 12. Шток 15 с помощью винтов 17 крепится к штанге 9. В нижней части гидроцилиндра 6 для направления движения штока 8 смонтирована втулка 18 и перекл 1 очатель 19, состоящий из фиксатора 20 и пружины 21. Измерение давления производится мановакуумметром 22.Пенетрометр работает следующим образом. Пенетрометр подносят к исследуемой поверхности до соприкосновения индентора 12 со смесью. Затем нажатием вручную на пенетрометр погружают конусную часть индентора 12 в смесь. В результате сопротивления исследуемой среды движению индентора 12 в цилиндрическом корпусе 6 создается давление, которое измеряется мановакуумметром 22, Фиксатор 20 в это время находится в зацеплении с прямолинейным пазом 11. Г 1 осле полного погружения конусной части индентора 2 в смесь по показаниям мановакуумметра определяется пластическая прочность смеси, Для определения предельного напряжения сдвига вращением ручки 1 приводят в движение винт 3, поршень 4 и поршень 7 со штоком 8 и штангой 9, При этом фиксатор 20 входит,в. винтовую нарезку штока 8, в результате чего шток 8 и штанга 9 получают совместное вращательно-поступательное дви" жение, за счет чего индентор 12 соштангой 9 ввинчивается в исследуемый материал. В куце погружения фиксатор 20 входит в прямолинейный паз 11. Затем обратным вращением.ручкисоздают в цилиндрическом корпусе б усилие, приводящее в вырыву штанги 9 с лопастями 16. 5 10 15 20 25 35 40 45 50 4При этом шток 8 с индентором 12 играют роль анкера, так как фиксатор 20 препятствует его перемещению вслед за поршнем 7. Усилие возникает в результате разрежения, получаемого при обратном ходе поршня 4. Разрежение обеспечивается уплотняющими манжетами 5 поршней 4 и 7.Максимальное усилие вырыва фиксирует-. ся мановакуумметром 22, и по его показаниям определяется предельное напряжение сдвига.По полученным данным производят расчет измененйя структурно-механических характеристик исследуемого материала во времени. Для этого производят последовательные измерения в течение всего периода структурообразования.Изобретение позволяет значительно расширить область применения прибора и определить степень уплотнения бетонной смеси вибрацией, нарастание пластической прочности смеси и других структурно-механических характеристик, Все эти данные могут быть получены непосредственно в технологии изготовления бетонных и железобетонных конструкций. После испытания эти конструкции легко восстанавливаются и в дальнейшем используются наряду с другими. При использовании пенетрометра в заводских условиях трудоемкость испытания конструкций может быть снижена на 1 О - 12%. 1. Пенетрометр, включающий гидроцилиндр, размещенные в нем поршни со штоками, индентор, привод и измерительное приспособление, причем шток одного поршня выполнен в виде винта и связан с приводом, а другой шток соединен с индентором, при этом на наружных поверхностях индентора штока выполнена винтовая нарезка,с одинаковым шагом, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, шток и соединенный с ним индентор выполнены полыми и снабжены штангой, пропущенной через их полость, шток снабжен фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с нарезкой штока, а индентор выполнен со сквозными прорезями и снабжен лопастями, соединенными со штан гой посредством крепежных приспособлений, размещенных в прорезях индентора.2. Пенетрометр, отличающийся тем, что угол наклона и шаг лопастей соответствует углу наклона и шагу винтовой нарезки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Буров Ю. С. и др. Лабораторный практикум по курсу Минеральные вяжущие вещества, М., Стройиздат, 1974, с. 90.2. Авторское свидетельство СССР718762, кл. 6 01 М 3(42, 1978.едактор Е. Дорошенко аказ 6893/58,ВНИИПИ Гос но делам 113035, Москва,Филиал ППП аПатСоставитель В, ЛаТех ред А. БойкасТираж 907 дарственного кои изобретений и Ж - 35, Раушска нт, г. Ужгород,тушки нКорректор Н. ШвыдкаяПодписноеитета СССРоткрытийя наб д. 4/5ул. Проектная, 4