[發(fā)明專利]批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置及試驗方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110256842.3 | 申請日： | 2021-03-09 |
| 公開（公告）號： | CN112945673A | 公開（公告）日： | 2021-06-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 史吏;王嘯天;金宏旭 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01N1/28 | 分類號： | G01N1/28;G01N3/12;G01N3/04 |
| 代理公司： | 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201 | 代理人： | 王兵 |
| 地址： | 310014 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 批量 制備 真三軸 重塑 黏土 試驗裝置 試驗 方法 | ||
1.批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置，其特征在于，包括支撐框架、荷載施加單元、傳力單元和制樣單元；
所述支撐框架包括底板(11)、臺板(4)和立支柱(8)，所述臺板(4)、所述底板(11)分別水平安裝于所述立支柱(8)的上、下兩端；以垂直于底板的方向為縱向；
所述荷載施加單元包括空氣壓縮機(1)、氣壓控制裝置(2)和作動器(3)，所述作動器(3)安裝于所述臺板(4)上，并保持所述作動器(3)的動作端沿縱向伸縮；所述氣壓控制裝置(2)安裝在所述作動器(3)的進(jìn)氣口處，并且所述氣壓控制裝置(2)的進(jìn)氣口通過導(dǎo)管與所述空氣壓縮機(1)的出氣口管路連通；
所述傳力單元設(shè)置在所述底板(11)與所述臺板(4)之間，包括傳力主桿(5)、承壓主板(6)、傳力支桿(7)和承壓支板(10)，所述傳力主桿(5)的上端與所述作動器(3)的動作端相連，所述傳力主桿(5)的下端可拆卸地安裝一塊所述承壓主板(6)；所述承壓主板(6)面向底板(11)的一面均勻安裝若干個沿縱向設(shè)置的所述傳力支桿(7)，每根所述傳力支桿(7)的底端均配裝一塊用于按壓在制樣單元頂部的所述承壓支板(10)，用于等分所述作動器(3)施加的壓力；所述承壓主板(6)、所述承壓支板(10)均與所述底板(11)平行，且所述承壓支板(10)處于同一縱向高度上，相鄰所述承壓支板承壓主板(10)之間留有間隙；
所述制樣單元設(shè)置在所述傳力單元和所述底板之間，包括集水底座(15)、泥漿腔(13)和測量裝置，所述集水底座(15)放置在所述底板(4)上，所述集水底座(15)的表面布設(shè)互相連通的排水溝；所述泥漿腔(13)可拆卸地安裝在集水底座上，且每個所述泥漿腔(13)對應(yīng)一塊所述承壓支板(10)；所述泥漿腔(13)沿縱向設(shè)有一供所述承壓支板(10)通過的擠壓通道；在所述擠壓通道的頂部和底部各設(shè)置一等尺寸的透水石，所述泥漿腔(13)的腔壁上布滿透水孔；所述測量裝置與所述排水溝相連通，用于測量從所述泥漿腔(13)中滲出的總排水量。
2.如權(quán)利要求1所述的批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置，其特征在于：所述泥漿腔(13)為由四塊鋼模板(25)圍成的可拆卸式方形鋼模，高徑比為3：1。
3.如權(quán)利要求2所述的批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置，其特征在于：所述鋼模板(25)上布滿透水孔，并且所述鋼模板(25)的長邊沿長度方向設(shè)有固定螺孔，四塊所述鋼模板(25)通過固定螺栓(17)兩兩相連，所述鋼模板(25)的內(nèi)壁面貼壁放置不銹鋼網(wǎng)(9)。
4.如權(quán)利要求3所述的批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置，其特征在于：所述集水底座(15)包括用于集中排水的集水槽(26)和用于固定所述泥漿腔(13)的固定架，所述集水槽(26)放置在所述承壓支板(10)正下方的底板(11)上，并在集水槽(26)表面布設(shè)多條方環(huán)形的排水溝；所述泥漿腔(13)通過固定架(26)固裝于集水槽(26)內(nèi)，并保持所述泥漿腔(13)的排布方式與所述承壓支板(10)的排布方式一致。
5.如權(quán)利要求4所述的批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置，其特征在于：所述測量裝置包括量筒(14)和出水嘴(12)，所述出水嘴(12)設(shè)置在集水槽(26)的槽壁上，并與排水溝連通；所述量筒(14)通過排水管所述出水嘴(12)相連通。
6.如權(quán)利要求5所述的批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置，其特征在于：所述固定架為由固定橫桿(18)和固定豎桿(20)組成的網(wǎng)狀支撐架。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的批量制備真三軸重塑軟黏土土樣的試驗裝置的試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)根據(jù)原狀土的液限確定泥漿的土和水的質(zhì)量比，將原狀土烘干并將磨成粉稱取需要重量ms，并量出體積Vs，單位為mL。放入泥漿桶中，并加入計算所需水的質(zhì)量mw1攪拌配置泥漿,其中,ms、mw1單位均為g；
(2)固定集水槽(26)的位置，再將固定架拼裝在集水槽(26)內(nèi)；
(3)拼裝泥漿腔(13)，在泥漿腔(13)內(nèi)部貼壁放置不銹鋼網(wǎng)(9)，在泥漿腔(13)頂部將不銹鋼網(wǎng)(9)翻出并固定；稱量量筒質(zhì)量ml1(單位為g)用排水管連接出水嘴，把排水管另一端放到量筒里，準(zhǔn)備排水，其中ml1單位為g；
(4)將泥漿腔(13)放入集水槽(26)中固定架分割出的固定位置上，并在泥漿腔(13)底部放置透水石；將配置好的泥漿快速加入泥漿腔(13)，然后在泥漿頂部放置透水石，并將承壓支板(10)放置在透水石上并記錄傳力主桿(5)上的刻度值l1,單位為mL；
(5)通過作動器(3)施加荷載，并在要求荷載下穩(wěn)定并固結(jié)土樣，記錄傳力主桿(5)上的刻度值，將泥漿中的水排出，并稱此時量量筒質(zhì)量ml2,單位為g；
(6)旋動氣壓控制裝置(2)，把承壓支板(10)提升起來，取出泥漿腔(13)，將泥漿腔(13)拆開，同時剪開不銹鋼網(wǎng)(9)，得到重塑試樣；
(7)計算得到重塑試樣含水率
其中mw為原狀土的液限確定泥漿土的質(zhì)量，單位為g。
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