[發明專利]土樣液塑限測量方法及測量土樣液塑限的設備

有效

• 申請號: 201810245727.4
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108490157B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 麻鵬翼;徐高峰;麻鵬遠
• 申請（專利權）人: 杭州力勘科技有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N5/04;G01N3/24
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 黃彩榮

1.一種土樣液塑限測量方法，其特征在于，所述土樣液塑限測量方法包括有以下步驟：

S1.制備待測量的相同土樣不同含水率的三份樣品；

S2.分別測量三份樣品的抗剪強度τ，并根據抗剪強度τ得到對應的圓錐下沉深度h，其中其中τ為抗剪強度，α圓錐的頂角，P為圓錐重量，h為圓錐下沉深度；

S3.分別測量三份樣品的含水率w；

S4.根據三份樣品的含水率w與相應的圓錐下沉深度h繪制雙對數關系直線，確定待測量的的土樣的液限值和塑限值；

步驟S2包括以下步驟：

S20.將待測量的土樣樣品放入樣品杯中填實抹平；

S21.使用攪拌器對樣品進行剪切，攪拌器包括有攪拌軸和攪拌葉片，所述攪拌葉片與水平面之間的傾斜角為θ；

S22.當葉片完全進入樣品土體且靜止時剪切力的垂直分量與樣品杯所受到的壓力F相平衡，測量樣品杯受到的壓力F；

S23.根據公式計算抗剪強度τ，其中S為攪拌葉片表面積。

2.一種測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述測量土樣液塑限的設備包括有放置臺、樣品杯和攪拌裝置；

所述樣品杯用于放置待測量的土樣樣品，所述放置臺用于放置所述樣品杯，所述放置臺上設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于測量所述樣品杯所受到的壓力；

所述攪拌裝置設置于所述放置臺上方，所述攪拌裝置用于進入土樣樣品中對其進行攪拌或者剪切，所述攪拌裝置包括有攪拌軸和設置于所述攪拌軸一端的攪拌葉片，所述攪拌葉片的下表面與水平面呈傾斜角θ設置；

所述放置臺包括有受力支架和固定托盤，所述受力支架固定于所述壓力傳感器的受力點上，所述受力支架上部放置固定托盤，所述固定托盤的中心與受力支架的軸線重合，所述固定托盤上放置所述樣品杯，所述樣品杯的底面的中心與支架軸線重合，同時又與所述攪拌裝置的攪拌軸的軸線重合。

3.根據權利要求2所述的測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述攪拌裝置還包括有第一驅動單元和第二驅動單元，所述第一驅動單元用于驅動所述攪拌軸轉動，所述第二驅動單元用于驅動所述攪拌裝置沿豎直方向上下運動。

4.根據權利要求2所述的測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述壓力傳感器的數量為多個，多個所述壓力傳感器沿圓的切線方向均勻排布，所述壓力傳感器的受力點分布在圓周上，且圓心與所述受力支架的軸線重合。

5.根據權利要求3所述的測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述樣品杯上設置有杯蓋，所述杯蓋用于將所述樣品杯封閉，防止所述樣品杯內的土樣樣品外泄，所述杯蓋上設置有容納所述攪拌軸通過的通孔。

6.根據權利要求5所述的測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述測量土樣液塑限的設備還包括有控制單元、數據采集單元和電腦端；

所述控制單元與第一驅動單元、第二驅動單元相連接，用于控制所述第一驅動單元、第二驅動單元的開啟和關閉；

所述數據采集單元與攪拌軸、壓力傳感器相連接，用于采集所述攪拌軸沿豎直方向的運動數據和壓力傳感器所測量的壓力值；

所述電腦端與控制單元、數據采集單元相連接，用于控制所述控制單元的運行，以及接收所述數據采集單元所采集的數據，根據設置在電腦端中的運算程序得出樣品的含水率w與相應的圓錐下沉深度h的雙對數關系直線。

7.根據權利要求6所述的測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述杯蓋包括有兩個半圓形的蓋設部和第三驅動單元，所述蓋設部上均設置有傳感器，所述傳感器用于感應兩個所述蓋設部是否閉合形成杯蓋；

所述傳感器與所述控制單元相連接，用于向所述控制單元發送兩個所述蓋設部的狀態信息，所述第三驅動單元用于驅動兩個所述蓋設部沿水平方向運動。

8.根據權利要求6所述的測量土樣液塑限的設備，其特征在于，所述杯蓋朝向所述樣品杯的一側設置有微流量液體控制裝置，用于向所述樣品杯內加水；

微流量液體控制裝置包括有泵頭、軟管和第四驅動機構，所述第四驅動機構與控制單元相連接，所述軟管的一端與泵頭相連通，所述軟管的另一端設置于杯蓋上的通孔處，使得所述軟管的水沿所述攪拌軸進入所述樣品杯中。