[實(shí)用新型]一種飽和土樣制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721820288.2
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN207832535U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏建東
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種飽和土樣制備裝置，屬于土工實(shí)驗研究領(lǐng)域。該裝置主要由透水石、環(huán)刀、墊環(huán)、加載塊和水槽組成。環(huán)刀的傾斜端面端向上，放置在墊有濾紙的透水石上。環(huán)刀的上端放置墊環(huán)，墊環(huán)有與環(huán)刀相對應(yīng)的傾斜端面。墊環(huán)的材質(zhì)為橡膠，且內(nèi)置有鋼絲環(huán)。墊環(huán)內(nèi)從下到上，各鋼絲環(huán)的直徑先減小再增大。環(huán)刀和墊環(huán)形成的空腔內(nèi)可倒入調(diào)制的泥漿，水槽中的水淹沒透水石下表面。本裝置一次可制備一個飽和重塑粘性土土樣，簡單、快捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及土工實(shí)驗研究領(lǐng)域，特別涉及一種飽和土樣制備裝置。

背景技術(shù)

在飽和黏性土地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工時，地基或路基常常出現(xiàn)較大的沉降。為了研究及控制地基或路基的沉降，需要對飽和黏性土地區(qū)的地基土或路基土的流變特性和滲透特性進(jìn)行試驗研究。飽和原狀黏性土土樣常常不易獲得，試驗研究以室內(nèi)試驗為主，且多以飽和重塑黏性土土樣為研究對象。目前，制備飽和重塑黏性土土樣的方法有擊實(shí)法和泥漿固結(jié)法。由于擊實(shí)法制備的土樣常常出現(xiàn)分層現(xiàn)象，密實(shí)度不夠均勻，制備出的土樣還需要在飽和器中飽和，制備試樣流程復(fù)雜，耗時較長，目前使用較少。泥漿固結(jié)法主要靠靜力加載，能較好地模擬天然土體在自重等長期荷載作用下的固結(jié)過程，可得到不同孔隙比的飽和黏性土土樣，制備的土樣密實(shí)度均勻，被廣泛應(yīng)用。泥漿固結(jié)法制備土樣時使用固結(jié)筒，在土樣達(dá)到所需要的孔隙比后，需要將制備的土樣從固結(jié)筒中推出，這將會對土樣造成一次擾動；隨后再用環(huán)刀取樣，土樣又容易產(chǎn)生擠壓變形；也可能使部分土樣與環(huán)刀內(nèi)壁不能緊密接觸。這些因素都會對試驗結(jié)果造成很大的影響，亟待對現(xiàn)有裝置進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問題，提供了一種飽和土樣制備裝置。

本實(shí)用新型提供的飽和土樣制備裝置，主要由透水石、環(huán)刀、墊環(huán)、加載塊和水槽組成；環(huán)刀的傾斜端面端向上，放置在墊有濾紙的透水石上，環(huán)刀上放置墊環(huán)；墊環(huán)有與環(huán)刀相對應(yīng)的傾斜端面；墊環(huán)的材質(zhì)為橡膠，且內(nèi)置有鋼絲環(huán)，墊環(huán)內(nèi)從下到上，各鋼絲環(huán)的直徑先減小再增大。在墊環(huán)和環(huán)刀形成的空腔內(nèi)注入調(diào)制均勻的泥漿后，配置預(yù)定重量的加載塊，并向水槽內(nèi)注入水，使水面淹沒上方透水石的下表面，經(jīng)過24小時，可得到固結(jié)土樣。在試樣的制備過程中，泥漿始終處于飽和狀態(tài)，可以得到飽和重塑黏性土土樣。環(huán)刀的底部隔一張濾紙放置在透水石上，最終只需用刮土刀修整環(huán)刀的上端，簡化了土樣的制作。雖然該裝置一次只能制備一個滿足要求的飽和重塑黏性土土樣，但由于構(gòu)造簡單，可在一個大水槽內(nèi)一次安放多個該裝置，同時可得到所需要數(shù)量的土樣。本實(shí)用新型中的墊環(huán)內(nèi)配置有數(shù)根鋼絲環(huán)，可保證在壓力的作用下，墊環(huán)內(nèi)的泥漿體不發(fā)生大的橫向變形；墊環(huán)斜面端的傾斜方向與環(huán)刀的上端傾斜面相對應(yīng)，使墊環(huán)具有較大的豎向變位能力，墊環(huán)內(nèi)的不同直徑的鋼絲環(huán)的排列，可確保鋼絲環(huán)的加入，不增加橡膠體豎向的剛度，從而使墊環(huán)不會消耗過大的壓力，保證壓力基本上在泥漿中傳遞。

優(yōu)選地，所述的墊環(huán)高10毫米。該高度可確保有足夠的泥漿滿足制作土樣需要。

優(yōu)選地，所述的環(huán)刀內(nèi)徑61.8毫米、壁厚1.6毫米。

優(yōu)選地，所述的透水石為圓形板，厚度50毫米，直徑100毫米。

優(yōu)選地，所述的水槽和環(huán)刀的材質(zhì)為不銹鋼。保證所得到的土樣不被鐵銹污染，也為了增加該裝置的使用壽命。

采用該飽和土樣制備裝置制備土樣的過程，包括以下步驟：

1): 準(zhǔn)備一個環(huán)刀，在環(huán)刀內(nèi)表面涂抹一層凡士林；

2): 在空水槽底部放置一個透水石，把一張濾紙居中放置在該透水石上表面，將環(huán)刀端面平整的一端居中放置在濾紙上；

3): 環(huán)刀上端放置一個墊環(huán)，墊環(huán)有斜面的一端與環(huán)刀的上端相對；

4): 向環(huán)刀和墊環(huán)形成的內(nèi)腔緩慢倒入調(diào)制均勻的泥漿，至泥漿上表面與墊環(huán)上端平齊；