一種用于平面應(yīng)變儀的制樣飽和固結(jié)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專(zhuān)利屬于建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，用于解決平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)中的粘土試樣的制備飽和及固結(jié)問(wèn)題，涉及一種用于平面應(yīng)變儀的制樣飽和固結(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在土工試驗(yàn)中，土樣的飽和度及固結(jié)狀態(tài)對(duì)土體的強(qiáng)度和變形影響很大，因此，室內(nèi)土工試驗(yàn)粘土試樣飽和和固結(jié)方法的好壞，是試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。土工試驗(yàn)粘土試樣的飽和方法應(yīng)該根據(jù)土樣的不同物理特性(如透水性能、結(jié)構(gòu)性能等)和不同要求進(jìn)行合理的選擇。
[0003]室內(nèi)土工試驗(yàn)用來(lái)測(cè)試室內(nèi)土工試驗(yàn)粘土試樣的飽和度及固結(jié)狀態(tài)，室內(nèi)土工試驗(yàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)包括直剪試驗(yàn)、單剪試驗(yàn)、環(huán)剪試驗(yàn)、側(cè)限壓縮試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)、共振柱試驗(yàn)、接觸面試驗(yàn)等。平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)屬于非常規(guī)試驗(yàn)，試驗(yàn)前需要制樣、粘土試樣飽和及粘土試樣固結(jié)，試驗(yàn)常用的飽和方法有真空抽氣飽和法、毛細(xì)飽和法、水頭飽和法、二氧化碳法以及反壓力飽和法等。由于平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)在觀測(cè)土工試驗(yàn)粘土試樣的剪切帶破壞現(xiàn)象及反應(yīng)中主應(yīng)力方面的獨(dú)特功能，受到越來(lái)越多的重視，該試驗(yàn)方法大多針對(duì)砂土進(jìn)行試驗(yàn)分析研究，對(duì)粘土試驗(yàn)分析的應(yīng)用較少。粘土在制樣、飽和及固結(jié)過(guò)程等方面與砂土有很大不同，經(jīng)常使用真空抽氣飽和法，粘土的力學(xué)特性與固結(jié)狀態(tài)有關(guān)，由于其滲透性較低，其固結(jié)所需時(shí)間較長(zhǎng)，而固結(jié)在試驗(yàn)儀器上會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很多麻煩和難以預(yù)期的結(jié)果，所以實(shí)現(xiàn)預(yù)先固結(jié)對(duì)粘土樣的試驗(yàn)具有重要的意義。
[0004]目前，常規(guī)三軸試驗(yàn)中粘土制樣及粘土試樣飽和使用的制樣飽和器是由不銹鋼制作的三瓣磨具組成的，這種飽和器是專(zhuān)門(mén)針對(duì)三軸的柱狀粘土試樣制作，不能應(yīng)用于平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)的立方體粘土試樣，且三軸試驗(yàn)飽和器不能用于粘土試樣的預(yù)先固結(jié)，導(dǎo)致粘土的三軸試驗(yàn)所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在一定程度上對(duì)試驗(yàn)造成不良影響。本實(shí)用新型專(zhuān)利就是針對(duì)目前的粘土平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)中飽和及固結(jié)的需求而研制的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種用于平面應(yīng)變儀的制樣飽和固結(jié)器，目的是用于粘土的平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)，開(kāi)發(fā)用于粘土試樣制樣、飽和與固結(jié)的立方體飽和固結(jié)器，克服在平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)中沒(méi)有適用于粘土試驗(yàn)的制樣、飽和及固結(jié)器的不足。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]—種用于平面應(yīng)變儀的制樣飽和固結(jié)器，包括兩塊方形側(cè)擋板、兩塊中空擋板、兩塊方形蓋及附屬設(shè)備。
[0008]所述方形蓋分為前后兩塊，方形蓋是一個(gè)具有凹槽的長(zhǎng)方體，凹槽深度為30?35mm ;方形蓋長(zhǎng)邊一側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔中間有一個(gè)小型螺栓孔，方形蓋長(zhǎng)邊一側(cè)的螺栓孔與方形側(cè)擋板的螺栓孔相對(duì)應(yīng)，方形蓋長(zhǎng)邊一側(cè)的小型螺栓孔與方形側(cè)擋板的小型螺栓孔相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)的螺栓孔通過(guò)螺桿固定連接；方形蓋短邊一側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔中間有一個(gè)預(yù)留孔洞，方形蓋短邊一側(cè)的螺栓孔與中空擋板的螺栓孔相對(duì)應(yīng)，方形蓋短邊一側(cè)的預(yù)留孔洞與中空擋板的預(yù)留孔洞相對(duì)應(yīng)，通過(guò)螺桿將相對(duì)應(yīng)的螺栓孔固定連接。
[0009]所述方形側(cè)擋板為鋁合金材料，分為左右兩塊，每塊方形側(cè)擋板的四個(gè)邊角上各有一個(gè)螺栓孔，螺栓孔對(duì)稱(chēng)分布；每塊方形側(cè)擋板短邊一側(cè)兩個(gè)螺栓孔中間有一個(gè)小型螺栓孔。
[0010]所述中空擋板為方形，分為上下兩塊，每塊中空擋板的四個(gè)邊角上各有一個(gè)螺栓孔，螺栓孔對(duì)稱(chēng)分布；每塊中空擋板短邊一側(cè)兩個(gè)螺栓孔中間有一個(gè)貫通的預(yù)留孔洞，中空擋板中空部分的四周有凹槽，凹槽深度為5mm，用于固定透水石。
[0011]所述附屬設(shè)備包括兩塊透水石、存模筒及壓力蓋，其中所述透水石分為上下兩塊，在粘土試樣固結(jié)過(guò)程中起到透水的作用，其材料為人造的帶有細(xì)小孔徑的多孔材料，透水石置于粘土試樣的上下兩端，即上下中空擋板的中空部位；所述存模筒分為兩塊方形對(duì)開(kāi)模，由塑料制成，用于放置從飽和固結(jié)器中取出的飽和固結(jié)好的粘土試樣。使用時(shí)，將橡皮膜套在存模筒上，然后抽氣，使橡皮膜貼緊方形對(duì)開(kāi)模的內(nèi)壁，然后將飽和固結(jié)好的粘土試樣放入其中，再將其放置到平面應(yīng)變儀的底座上，進(jìn)行下一步的試驗(yàn)；所述壓力蓋為不銹鋼材質(zhì)，用于粘土試樣固結(jié)加載。
[0012]本實(shí)用新型的可以與擊實(shí)器配合使用，制備粘土試樣；可以與真空飽和器配合使用，對(duì)粘土試樣進(jìn)行快速飽和；可以與常規(guī)固結(jié)儀配合使用，對(duì)粘土試樣進(jìn)行預(yù)先固結(jié)，保證平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)的準(zhǔn)確性。本實(shí)用新型儀器操作簡(jiǎn)單，與平面應(yīng)變儀主機(jī)分離操作，可以節(jié)省主機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，減少長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很多麻煩和難以預(yù)期的結(jié)果，大大提高平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)效率。
[0013]目前，在平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)中沒(méi)有適用于粘土試驗(yàn)的制樣、飽和及固結(jié)器，本實(shí)用新型的有益效果是在平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)中提供一種適用于粘土試驗(yàn)的制樣飽和固結(jié)器，采用螺栓與螺桿相連接的方式，安裝簡(jiǎn)單方便，實(shí)用性強(qiáng)，同時(shí)可以有效地縮短試驗(yàn)時(shí)間，減小由于粘土試樣飽和固結(jié)對(duì)試驗(yàn)可靠性造成的不良影響。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是制樣飽和固結(jié)器的整體效果圖。
[0015]圖2是制樣飽和固結(jié)器的主視圖。
[0016]圖3是制樣飽和固結(jié)器的俯視圖。
[0017]圖4是制樣飽和固結(jié)器沿俯視圖A-A方向的剖面圖。
[0018]圖5是制樣飽和固結(jié)器的左視圖。
[0019]圖6是制樣飽和固結(jié)器沿左視圖B-B方向的剖面圖。
[0020]圖中:1中空擋板；2方形側(cè)擋板；3螺栓孔；4小型螺栓孔；5預(yù)留孔洞；6螺栓孔；7方形蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合技術(shù)方案(和附圖)詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0022]本實(shí)用新型的安裝簡(jiǎn)單方便，各部件采用螺栓與螺桿相連接的方式組裝在一起。首先將方形側(cè)擋板2放置于方形蓋7長(zhǎng)邊一側(cè)，方形蓋7長(zhǎng)邊一側(cè)的螺栓孔與方形側(cè)擋板2對(duì)應(yīng)的螺栓孔3、4通過(guò)螺桿與螺絲固定連接。然后，將中空擋板I放置于方形蓋7短邊一偵牝方形蓋7短邊一側(cè)的螺栓孔與中空擋板I對(duì)應(yīng)的螺栓孔6通過(guò)螺桿與螺絲固定連接。
[0023]制樣前:將方形側(cè)擋板2與方形蓋7組裝起來(lái)，將方形透水石放置在中空擋板I的中空部分，再將中空擋板I安裝于方形側(cè)擋板2與方形蓋7的下方。
[0024]制樣時(shí):將粘土顆粒粘土試樣分層裝入制樣飽和固結(jié)器內(nèi)，每層用擊實(shí)器進(jìn)行擊實(shí)，再將透水石放在粘土顆粒粘土試樣的上表面，透水石略大于粘土顆粒粘土試樣擊實(shí)后的上下方形表面，再將另一塊中空擋板I放置于透水石上，中空擋板I中心四周凹槽用于固定透水石，方形蓋7短邊一側(cè)的螺栓孔與中空擋板I的螺栓孔6通過(guò)螺桿與螺絲固定連接。
[0025]飽和時(shí):將裝有粘土試樣的制樣飽和固結(jié)器整體放入抽真空容器內(nèi)，密封好后抽真空約I小時(shí)；然后吸入無(wú)氣水，繼續(xù)密封抽真空約I小時(shí)；靜置I天。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，使得粘土試樣盡量達(dá)到飽和。
[0026]固結(jié)時(shí):將裝有飽和粘土試樣的制樣飽和固結(jié)器放入水槽中(上下透水石為上下面)，水槽充水以淹沒(méi)儀器粘土試樣為準(zhǔn)，在上部透水石上加上壓力蓋，水槽放在固結(jié)儀的壓力框架下，利用固結(jié)儀的杠桿一端在壓力蓋上方加上砝碼形成固結(jié)壓力，固結(jié)壓力的大小根據(jù)試驗(yàn)的具體要求按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行取值。最大固結(jié)壓力可根據(jù)平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)的需要和超固結(jié)比的大小確定，根據(jù)最大固結(jié)壓力的大小，將壓力分為4-5級(jí)施加，每級(jí)加載24小時(shí)。固結(jié)的過(guò)程可以進(jìn)一步飽和。
[0027]試驗(yàn)時(shí):將水槽中的制樣飽和固結(jié)器取出，拆卸下螺絲和螺桿，卸下各部件，取出飽和固結(jié)好的粘土試樣，將其套上同等尺寸的帶有橡皮膜的存模筒，然后安放到平面應(yīng)變儀的底座上，進(jìn)行試驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于平面應(yīng)變儀的制樣飽和固結(jié)器，其特征在于:包括兩塊方形側(cè)擋板(2)、兩塊中空擋板(I)、兩塊方形蓋(7)及附屬設(shè)備； 所述方形蓋(7)分為前后兩塊，方形蓋(7)是一個(gè)具有凹槽的長(zhǎng)方體，凹槽深度為30?35mm;方形蓋(7)長(zhǎng)邊一側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔中間有一個(gè)小型螺栓孔，方形蓋(7)長(zhǎng)邊一側(cè)的螺栓孔及小型螺栓孔與方形側(cè)擋板(2)的螺栓孔(3)及小型螺栓孔(4)相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)的螺栓孔通過(guò)螺桿固定連接；方形蓋(7)短邊一側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔中間有一個(gè)預(yù)留孔洞，方形蓋(7)短邊一側(cè)的螺栓孔及預(yù)留孔洞與中空擋板(I)的螺栓孔(6)及預(yù)留孔洞(5)相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)的螺栓孔通過(guò)螺桿固定連接； 所述方形側(cè)擋板(2)為鋁合金材料，分為左右兩塊，每塊方形側(cè)擋板(2)的四個(gè)邊角上各有一個(gè)螺栓孔(3)，螺栓孔(3)對(duì)稱(chēng)分布；每塊方形側(cè)擋板(2)短邊一側(cè)兩個(gè)螺栓孔(3)中間有一個(gè)小型螺栓孔⑷； 所述中空擋板(I)為方形，分為上下兩塊，每塊中空擋板(I)的四個(gè)邊角上各有一個(gè)螺栓孔￠)，螺栓孔(6)對(duì)稱(chēng)分布；每塊中空擋板(I)短邊一側(cè)兩個(gè)螺栓孔￠)中間有一個(gè)貫通的預(yù)留孔洞(5)，中空擋板(I)中空部分的四周有凹槽，凹槽深度為5mm，用于固定透水石； 所述附屬設(shè)備包括兩塊透水石、存模筒及壓力蓋，其中所述透水石為人造的帶有細(xì)小孔徑的多孔材料，分為上下兩塊，透水石置于粘土試樣的上下兩端，即上下中空擋板的中空部位；所述存模筒分為兩塊方形對(duì)開(kāi)模，由塑料制成，用于放置從飽和固結(jié)器中取出的飽和固結(jié)好的粘土試樣；所述壓力蓋為不銹鋼材質(zhì)，用于粘土試樣固結(jié)加載。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于平面應(yīng)變儀的制樣飽和固結(jié)器，其特征在于:該制樣飽和固結(jié)器可與擊實(shí)器配合使用，擾動(dòng)粘土試樣；可與真空飽和器配合使用，對(duì)粘土試樣進(jìn)行快速飽和；可與固結(jié)儀配合使用，對(duì)粘土試樣進(jìn)行預(yù)壓固結(jié)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)平面應(yīng)變儀沒(méi)有與粘土試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的制樣、飽和及固結(jié)器，開(kāi)發(fā)用于粘土試樣制樣、飽和與固結(jié)的立方體飽和固結(jié)器，儀器安裝、操作簡(jiǎn)單，與平面應(yīng)變儀主機(jī)分離操作，可以節(jié)省主機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，減少長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很多麻煩和難以預(yù)期的結(jié)果，提高平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)效率。本實(shí)用新型配合擊實(shí)器制備擾動(dòng)粘土試樣；配合真空飽和器裝置使用對(duì)粘土試樣進(jìn)行快速飽和；利用固結(jié)儀隊(duì)粘土試樣進(jìn)行預(yù)壓固結(jié)，為平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果的可靠性作保證。
【IPC分類(lèi)】G01N1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN204831880
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520647923
【發(fā)明人】唐洪祥
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月25日