Что такое пенетрометр для почвы

Пенетрометр почвенный

Пенетрометр — прибор для измерения плотности почвы от поверхности до глубины в 45 см, по горизонтам.

Излишне уплотненная почва ограничивает нормальное проникновение воды, воздуха и питательных веществ к корневой системе, что приводит к ослаблению ростовых процессов всего растения и снижению урожайности. В таких почвах снижается скорость воздухообмена и минерализации азота.

С помощью Пенетрометра можно определить:
— Есть ли уплотнения в почве, насколько они серьезны и какова их глубина;
— Насколько глубоко прорабатывается почва и есть ли необходимость в углублении культивации;
— Насколько глубоко может нормально расти корневая система растения;
— Какое лучшее решение существует для устранения проблемы уплотнения.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Щуп выполнен из нержавеющей стали с насечками для определения глубины проникновения в почву (7,6 см; 15,2 см; 22,9 см; 30,5 см; 38,1 см; 45,7 см).
Диапазон измерений от 0 до 500 psi (фунтов на кв.дюйм), соответственно 0–3500 кПа или кН/м2.

Для удобства пользования прибором круговой индикатор имеет цветовую шкалу:
— Зеленая полоса (0-200 psi) – нормальный рост корневой системы;
— Желтая полоса (200-300 psi) – средний рост;
— Красная полоса (300 и более psi) – плохой рост корневой системы.

В комплект прибора входит два наконечника: ½ дюйма — для проведения измерений в плотном грунте и ¾ дюйма – для мягкого грунта. На цветном индикаторе циферблата соответственно две шкалы для одного и другого наконечника.

ООО «ТД АгроМастер» © 2012 Все права защищены.
Любое распространение, копирование или иное использование размещенных материалов и приложений к сайту строго запрещено.

Источник

Грунтовый пенетрометр ПСГ-МГ4

Грунтовый пенетрометр — это инструмент, используемый для проверки уровня уплотнения и уклона почвы. Данным прибором измеряют сопротивление грунта в кПа, давая представление о том, насколько уплотнена почва. С уменьшением этого параметра улучшается снабжение почвы кислородом, а корни растений, питательные вещества и вода легче проникают в грунт.

Устройство и принцип действия

Существует две формы уплотнения грунта: поверхностная и подземная. Поверхностное уплотнение может быть частично облегчено в результате обычных операций по обработке почвы, в то время как подповерхностное уплотнение почвы обычно сохраняется на прежнем уровне.

Функциональное назначение пенетрометра – определить усилие, необходимое для силового проталкивания измерительного элемента в грунт. Это усилие и является мерой уплотнения почвы.

По весу и габаритам пенетрометры подразделяются на стационарные и переносные.

Ключевыми частями грунтового пенетрометра являются:

Металлический стержень.
Сменные конусные наконечники из нержавеющей стали (в комплекте). Угол конуса варьируется в зависимости от характеристик почвы.
Приводной вал для подъёма/опускания наконечника.
Измерительный элемент (ранее для этих целей использовался манометр, теперь – тензометрический датчик, как, например, в грунтовом пенетрометре ПСГ-МГ4).
Аккумуляторный блок питания.
Ручки, на которых закреплён измерительный дисплей, отградуированный по величине давления.

В некоторых моделях имеется возможность имитации наличия почвенных корней, что позволяет дать более объективную оценку показаниям прибора. Для улучшения точности приводной вал выполняется диаметром, меньшим, чем основание конуса наконечника.

Порядок применения

Показания, полученные с помощью пенетрометра, называются индексом конуса. Измерения должны производиться при нормальном состоянии почвы (примерно через 24 часа после дождя).

Лучшее время года для измерения уплотнения — весна, поскольку зимой грунт обычно увлажняется естественным путём. Если почва слишком влажная (грязная), уплотнение может быть недооценено, потому что почва выступает аналогом особо вязкой жидкости. Наоборот, если почва слишком сухая, плотность грунта окажется чрезмерно низкой, ибо имеющихся корней в этом случае немного.

Идея использования пенетрометра в полевых условиях заключается в том, чтобы определить наилучшую плотность почвы, при которой произрастание корней окажется максимальным. В течение вегетационного периода корни проникают в грунт, имея наименьшее сопротивление проникновению.

Стержень пенетрометра следует перемещать в почве со скоростью примерно 20…25 мм/с. При этом показания дисплея фиксируются на уровне, соответствующем вершине уплотненной зоны. Продолжая вводить измерительную штангу, определяют участок, на котором давление начинает снижаться. Это — дно уплотнённой зоны.

Критерием однородности грунта является разность показаний двух зон (обычно верхней границей считается давление 2000 кПа). Если такой разности не установлено, уплотнение почвы отсутствует, либо некритично.

Индекс конуса должен измеряться в соответствии с рельефом местности, который должен учитывать такие факторы, как колёсную колею, ряды растений и т.п.

Технические характеристики

Рассматриваются применительно к грунтовому пенетрометру типа ПСГ-МГ4, который входит в число приборов, внесённых в Государственный реестр Российской Федерации:

предел усилий проталкивания, Н – 100…950;
диапазон измеряемых сопротивлений грунта , кПа – 500…3000;
модуль Юнга для измеряемых грунтов, МПа – 20…150;
изменение угла конусного наконечника, град – 15…45;
коэффициент относительного уплотнения – от 0,5 до 1.1;
количество измерительных циклов без подзарядки – 1000;
способ передачи информации – USB-кабель;
питание батареи, В, не более — 3;
масса прибора, кг – 3.

Схожий принцип действия имеют динамические плотномеры Д-51, однако такими приборами измеряют не статическое, а динамическое сопротивление грунта, что важно, например, перед оценкой трудоёмкости операций по бурению скважин.

Источник

Пенетрометр – устройство и назначение

Пенетрометр – незаменимое оборудование для инженерно-геологических исследований, позволяющие изучить плотность грунтовой основы на разных глубинах. Использование пенетрометра дает возможность проконтролировать прочностные качества породы перед возведением широкого ряда жилых и промышленных объектов.

В связи с возникновением новых технологий и ростом популярности свайных фундаментов, определение характеристик грунта перед началом строительства приобретает решающее значение. Грамотные инженерно-геологические изыскания позволяют определить плотность грунта в основе будущего сооружения, наличие слоев твердых пород и водоносных пластов.

Одним из самых широко распространенных, мобильных и экономичных типов оборудования для анализа характеристик грунта является пенетрометр – прибор, широко используемый в промышленности и строительстве для определения коэффициентов плотности и сопротивляемости различных материалов.

Основные направления использования пенетрометров для грунта

Анализ консистенции породы и модуля ее упругости;
Контроль показателей уплотнения почвы;
Оценка несущей способности грунта;
Анализ прочности отдельных слоев грунта;
Определение статического сопротивления грунта.

Устройство пенетрометра

Основными частями пенетрометра являются горизонтальный столик, вертикальный шток со стандартным наконечником, а также измерительная шкала и система спуска, приводящая в движение наконечник. Современные пенетрометры от крупных брендов в большинстве случаев оснащаются гидравлическим приводом и электрическим либо бензиновым двигателем, имеют электронный дисплей, энергонезависимую память и USB-порт для связи с ПК. Режимы измерения и сохранения значения конечной силы пенетрации, а также вычисление параметров грунта проводятся автоматически.

Основной принцип работы любого пенетрометра заключается в определении показателя проницаемости грунта на основе таких данных, как глубина погружения в почву стандартного инструмента при подаче на него точно определенной нагрузки. Большинство современных приборов измеряют проницаемость в долях миллиметра, что позволяет составить подробный профиль грунтовых слоев на участке и выбрать оптимальную глубину для ввода грунтоцементных или буронабивных свай, шпунта и других конструкций.

Грунтовые пенетрометры подразделяются на статические, работающие по принципу статического задавливания, и динамические, в которых измерительный инструмент погружается в грунт серией ударов. Еще одним отличием между пенетрометрами является размер иглы-наконечника (как правило, представляет собой конус с вершиной от 30 до 60°).

Виды пенетрометров

Пенетрометры на сварной раме
Главным достоинством пенетрометров на сварной раме является уникальное сочетание достаточно высокой точности измерений и компактных размеров, позволяющих перевозить прибор в трейлере или небольшой грузовой машине. Большинство моделей оснащены колесами для удобства перемещения и работают за свет отдельного силового блока, также размещенного на базе с колесами. Перед началом работ небольшие по размерам модели пенетрометров на раме типа GeoMil 100kN фиксируются в грунте с помощью анкерных крепежей;
Пенетрометры-автоприцепы
Модели пенетрометров, выполненные в виде компактного автоприцепа, отличаются универсальностью и могут успешно использоваться для механического и электрического зондирования в самых разных геологических условиях. Благодаря наличию специальной крепежной рамы, смонтировать пенетрометр-прицеп можно практически на любой базе (грузовая платформа, палуба баржи, экскаватор-погрузчик). Гидропривод пенетрометров-автоприцепов наподобие популярной модели GeoMil 200kN работает за счет дизельного силового блока, который легко перемещается с помощью погрузчика или крана;
Пенетрометры на автошасси
Пенетрометры на базе тяжелого грузового транспорта специально разработаны для проведения комплексного зондирования при строительстве малых и средних объектов. Благодаря высокой проходимости, модели на автошасси идеально подходят для использования на удаленных строительных площадках, где требуется провести геологические исследования высокой точности. Один из самых популярных гидравлических пенетрометров на автошасси – модель для статического зондирования GeoMil 200kN, которую можно смонтировать на базе любого автотранспорта соответствующей грузоподъемности.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Источник

Пенетрометр (почва)

Вы можете поделиться своими знаниями, улучшив их ( как? ) Согласно рекомендациям соответствующих проектов .

Пенетрометры бывают двух видов:

Резюме

Динамический пенетрометр

Динамический пенетрометр является простым, быстрым и экономичным способом исследования почвы на месте . Это позволяет:

качественно оценить сопротивление пересекаемой земли и спрогнозировать реакцию грунта на забивание свай;
определять толщину и глубину различных слоев почвы;
провести проверку уплотнения (плотность отметок);
оценить подъемную характеристику, « пиковое динамическое сопротивление » для тестирования КПК.

Динамический пенетрометр состоит из стержня с наковальней. «Овца», то есть кувалда, падает на наковальню, что позволяет вбить удочку в землю. Подсчитав количество ударов овцы так, чтобы удочка погрузилась в почву на двадцать сантиметров, мы можем определить сопротивление почвы. Таким образом, можно рассчитать максимально допустимое напряжение и точечное сопротивление.

В геотехнике преимущество пенетрометра состоит в том, что он позволяет практически постоянно измерять сопротивление почвы. Обратной стороной является то, что он не позволяет визуально распознавать землю.

Статический пенетрометр

Статический пенетрометр или CPT ( тест на проникновение конуса ) — это метод, используемый для определения геотехнических свойств почвы. Его преимущество заключается в маневренности и скорости при умеренной цене.

Приложения

Этот геолого-разведочный инструмент используется при археолого-механическом изучении почв . Это позволяет отличить археологические слои (в) от измерений сопротивления.

Источник

Методы определения плотности грунтов оснований зданий и сооружений

Контроль за качеством строительства заключается в проверке соответствия строительных работ, а также строительных материалов и изделий, от которых зависит качество строительной продукции, требованиям проектов, СНиП технических регламентов, стандартов.

Результаты некачественной работы могут привести не только к значительным экономическим потерям, но и привести к аварийной ситуации, которая в свою очередь может угрожать жизни и здоровью. Поэтому контроль качества строительства, а именно качество произведенной работы, на сегодняшний день является основным в сфере строительного контроля.

Работы с основаниями и фундаментами зданий и сооружения являются основополагающими при строительстве объектов. Сооружение будет считаться надежным и безопасным только в том случае, если правильно и четко выполнены все рабочие процессы. Одним из важнейших этапов является нулевой цикл, который включает в себя работы по подготовке грунта, установке инженерных сетей, строительстве самого фундамента. Контроль качества строительства на данном этапе чрезвычайно важен, так как результаты некачественно-произведенных работ могут проявиться не сразу, а спустя несколько лет после ввода в эксплуатацию.

В данной статье будут описаны основные методы определения плотности грунтов оснований зданий и различных сооружений при строительном контроле.

Существуют две основных группы методов определения степени уплотнения грунтов оснований:

Косвенный метод – основанный на экспресс методах определения физико-механических параметров;

Прямой метод – основан на лабораторных испытаниях.

1. Косвенные методы определения плотности грунтов оснований зданий и сооружений.

1.1. Определение плотности грунта электромагнитным методом (на примере прибора SDG-200).

Принцип работы прибора – электромагнитный, что выгодно отличает прибор SDG 200 от радиоизотопных приборов предыдущего поколения (методы радиоизотопных определений плотности и влажности ГОСТ 23061-2012). Электрическое поле передается через материал от контактной пластины прибора SDG 200, при этом измеряется полное сопротивление, которое используется при вычислении величины плотности для данного типа грунта.

Рис 1. Измерение плотности грунта прибором SGD-200.

Одно измерение включает в себя 5 последовательных измерений, выполненных по схеме «клеверный лист»

Широкий диапазон измеряемых параметров (основное преимущество);
Относительная простота схемы измерений.

Для правильной работы прибор SDG-200 необходимо настроить на тот тип грунта, который будет оцениваться с его помощью. С этой целью образцы грунта, отобранные на участках проведения работ однократно испытывают в лаборатории, определяя следующие параметры:

Гранулометрический состав
Максимальную плотность
Оптимальную влажность
Предел пластичности
Предел текучести
Поправку по плотности (поправка вносится в прибор после того, как внесены все предыдущие параметра, и сделан контрольный замер на испытываемом грунте, поправка рассчитывается как разница между показаниями прибора и плотностью образцов, отобранных с данного покрытия, определенной в лаборатории)

· Погрешности измерений при неверных настройках параметров свойств оследуемого грунта (основной недостаток);

· Достаточно-длительное время проведения измерения при малом участке обследования.

Точность показаний прибора SDG-200 напрямую зависит от точности вводимых в прибор данных. После того как данные грунту внесены в прибор, пользователь сохраняет их и прибор готов к работе на данном типе грунта.

1.2. Определение плотности грунта методом штампа (на примере прибора ПДУ-МГ4 УДАР).

Плотномер грунта динамический электронный ПДУ-МГ4 «Удар» и ПДУ-МГ4.01 «Удар» — прибор для измерения и определения плотности грунта предназначены для определения динамического модуля упругости грунтов и оснований дорог по методу штампа, имитирующему проезд автомобиля по дорожному покрытию.

Плотномер состоит из нагрузочной плиты, с закрепленными на ней тензодатчиком силы, акселерометром и упругим элементом, штанги с грузом и электронного блока.

Плотномер ПДУ-МГ4 «Удар» имеет нагрузочную плиту увеличенного диаметра (300 мм) при массе падающего груза 10 кг, что позволяет применять плотномер на крупноблочных и щебеночных основаниях.

Плотномер ПДУ-МГ4.01 «Удар» имеет массу падающего груза 5 кг и диаметр нагрузочной плиты 200 мм.

Параметры силового взаимодействия нагрузочной плиты с контролируемым основанием поступают в электронный блок и обрабатываются микроконтроллером.

Результаты испытания (модуль упругости, нагрузка и деформация) отображаются на графическом дисплее и автоматически архивируются.

Плотномеры снабжены функцией связи с ПК с возможностью последующей обработки данных и распечатки протокола испытаний.

1.3. Определение плотности грунта с помощью пенетрометров.

Самые распространенные на сегодняшний день экспресс-методы определения плотности грунтов оснований на строительных объектах – пенетрационные методы, основанный на силе реакционного сопротивления грунта при погружении рабочего наконечника плотномера под статической/динамической нагрузкой.

1.3.1. Пенетрометр типа В-1.

Принцип действия: степень уплотнения грунта оценивают показателем удельного сопротивления пенетрации, определяемым расчетом по величине прилагаемого усилия при заглублении рабочего наконечника. Плотность грунта определяется отклонением стрелки индикатора, возникающим при деформации динамометрического кольца.

Фактическое значение степени уплотнения определяется исходя из полученных результатов замеров по таблице 1 с учетом типа грунта (для примера показаны значения для наконечника D=11,3 мм).

Показания индикатора для наконечника D=11,3 мм

Источник