[發(fā)明專利]土樣液塑限測(cè)量方法及測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810245727.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN108490157B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 麻鵬翼;徐高峰;麻鵬遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州力勘科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01N5/04;G01N3/24
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 黃彩榮

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

S1.制備待測(cè)量的相同土樣不同含水率的三份樣品；

S2.分別測(cè)量三份樣品的抗剪強(qiáng)度τ，并根據(jù)抗剪強(qiáng)度τ得到對(duì)應(yīng)的圓錐下沉深度h，其中其中τ為抗剪強(qiáng)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(cè)量三份樣品的含水率w；

S4.根據(jù)三份樣品的含水率w與相應(yīng)的圓錐下沉深度h繪制雙對(duì)數(shù)關(guān)系直線，確定待測(cè)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(cè)量的土樣樣品放入樣品杯中填實(shí)抹平；

S21.使用攪拌器對(duì)樣品進(jìn)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(dāng)葉片完全進(jìn)入樣品土體且靜止時(shí)剪切力的垂直分量與樣品杯所受到的壓力F相平衡，測(cè)量樣品杯受到的壓力F；

S23.根據(jù)公式計(jì)算抗剪強(qiáng)度τ，其中S為攪拌葉片表面積。

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

所述樣品杯用于放置待測(cè)量的土樣樣品，所述放置臺(tái)用于放置所述樣品杯，所述放置臺(tái)上設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器用于測(cè)量所述樣品杯所受到的壓力；

所述攪拌裝置設(shè)置于所述放置臺(tái)上方，所述攪拌裝置用于進(jìn)入土樣樣品中對(duì)其進(jìn)行攪拌或者剪切，所述攪拌裝置包括有攪拌軸和設(shè)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(shè)置；

所述放置臺(tái)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(diǎn)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(shí)又與所述攪拌裝置的攪拌軸的軸線重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備，其特征在于，所述攪拌裝置還包括有第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第一驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌裝置沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備，其特征在于，所述壓力傳感器的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)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(diǎn)分布在圓周上，且圓心與所述受力支架的軸線重合。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備，其特征在于，所述樣品杯上設(shè)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(nèi)的土樣樣品外泄，所述杯蓋上設(shè)置有容納所述攪拌軸通過的通孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備還包括有控制單元、數(shù)據(jù)采集單元和電腦端；

所述控制單元與第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元相連接，用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元的開啟和關(guān)閉；

所述數(shù)據(jù)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(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和壓力傳感器所測(cè)量的壓力值；

所述電腦端與控制單元、數(shù)據(jù)采集單元相連接，用于控制所述控制單元的運(yùn)行，以及接收所述數(shù)據(jù)采集單元所采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)置在電腦端中的運(yùn)算程序得出樣品的含水率w與相應(yīng)的圓錐下沉深度h的雙對(duì)數(shù)關(guān)系直線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備，其特征在于，所述杯蓋包括有兩個(gè)半圓形的蓋設(shè)部和第三驅(qū)動(dòng)單元，所述蓋設(shè)部上均設(shè)置有傳感器，所述傳感器用于感應(yīng)兩個(gè)所述蓋設(shè)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(fā)送兩個(gè)所述蓋設(shè)部的狀態(tài)信息，所述第三驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述蓋設(shè)部沿水平方向運(yùn)動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量土樣液塑限的設(shè)備，其特征在于，所述杯蓋朝向所述樣品杯的一側(cè)設(shè)置有微流量液體控制裝置，用于向所述樣品杯內(nèi)加水；

微流量液體控制裝置包括有泵頭、軟管和第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(shè)置于杯蓋上的通孔處，使得所述軟管的水沿所述攪拌軸進(jìn)入所述樣品杯中。