CN102476399B - 无机结合料无侧限抗压强度套模装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机结合料无侧限抗压强度套模装置及方法，套模装置包括外模和可横向拆分的内模，内模配合地连接在外模内部，内模的内部的上、下方分别设置有上、下压垫块。本发明解决了现有技术中试件脱模时，试件与试模内壁顶推摩擦扰动的缺点，而是待试件养生几天后浸水养生前，横向拆开内模，从而减少了试件的扰动，有效保证了试件实际强度。

Description

无机结合料无侧限抗压强度套模装置及方法

技术领域

本发明是有关于一种无机结合料无侧限抗压强度套模装置及方法。

背景技术

现有的无机结合料无侧限抗压强度试模装置一般包括圆柱形钢质试模。在操作时，将试模放在工具垫块上，试模内部下方设有下压垫块，接着往试模内加入无机结合料，往试模内放入上压垫块，使上、下压垫块将无机结合料压紧，使之压力成型，试件成型后，采用脱模器直接顶推试件，将试件顶出试模，由于试件成型时压力较大（水泥稳定碎石成型试件压应力约50MPa左右），试模内壁与试件产生摩擦力较大，脱模过程中对试件扰动较大，影响试件的实际强度；同时为保证试件成型完整，往往迟延脱模时间约2-6时间，甚至更长，试验效率低。

此外，在《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51—2009中，无机结合料稳定粗粒土采用￠150mm钢试模，采用静压或振动成型，用脱模器将试件顶出，“用水泥稳定有黏结性的材料时，制件后可以立即脱模，用水泥稳定无黏结性细粒土时，最好过2-4h再脱模，对于中、粗粒土的无机结合料稳定材料，也最好过2-6h脱模”。在温度20℃±2℃、温度大于95%条件下养护6天，浸水1在，进行无侧限抗压强度试验。

由于在无侧限试件（即无机结合料无侧限抗压强度试件的简称）成型时压力较大（水泥稳定碎石成型试件压力高达50MPa左右），试件与圆柱型试模内壁紧密接触，在外力顶推下，试件与试模脱离，期间试件与试模内壁产生摩擦，特别是对于粘结性较小的稳定粗粒料，对试件扰动较大，影响实际强度。有人曾做过比较试验，将水泥稳定碎石混合料试件延迟脱模，强度比较如下：

可以看出，试件成型后即脱模与凝固后脱模强度相差约0.9MPa，甚至试件成型后即脱模，出现散落、掉角现象，试件脱模对强度的影响比较明显。

为解决这些影响，只有将试件成型后，延迟一段时间，等凝固后再脱模，以减少扰动对强度的影响。

综上所述，粘结性小的无机结合料稳定碎石等材料，在无侧限抗压强度设计过程中，采用圆柱型试模静压（或振动）成型，在脱模时直接将试件顶推出模，存在如下缺点：

1、无侧限试件成型时，压力较大，试件与圆柱型试模内壁紧密接触，在外力顶推下，试件与试模内壁产生摩擦，对试件扰动较大，影响实际强度。

2、延迟脱模可减少强度损失，但仍存在扰动现象，对强度仍存在损失。

3、延迟脱模降低了试验效率，同时需要较多的试模才能满足试验频率的要求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种无机结合料无侧限抗压强度套模装置及方法，可减少无侧限试件脱模时的扰动。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种无机结合料无侧限抗压强度套模装置，其中，所述装置包括外模和可横向拆分的内模，内模配合地连接在外模内部，内模的内部的上、下方分别设置有上、下压垫块。

在优选的实施方式中，所述外模为圆柱形的外模，所述内模具有多片均匀分布的弧形模，多片弧形模结合而形成圆形。

在优选的实施方式中，所述内模的内侧的上、下顶面呈倒角状，内模的内壁和外壁分别为光滑设置，所述外模的内壁为光滑设置。

在优选的实施方式中，所述内模具有三片均匀分布的弧形模，所述上压垫块的上方设有提柄，下压垫块的下方也设有提柄。

在优选的实施方式中，所述外模的底部放置有工具垫块。

本发明还提出了一种无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其包括：

步骤一，提供外模和可横向拆分的内模，内模配合地设置在外模内部，内模的内部的下方还设置有下压垫块；

步骤二，将无机结合料装入内模的内部；

步骤三，无机结合料装完后，在内模的内部的上方放入上压垫块；

步骤四，使上、下压垫块分别从上、下位置压紧无机结合料，使之压力成型为试件；

步骤五，将内模连同上、下压垫块和试件整体从外模中顶推脱出；

步骤六，从内模中取出上、下压垫块；

步骤七，将内模与试件整体直接进行养生，养生一段时间后，上下轻振内模，横向分开内模；

步骤八，取出试件。

在优选的实施方式中，所述外模为圆柱形的外模，所述内模具有多片均匀分布的弧形模，多片弧形模结合而形成圆筒形。

在优选的实施方式中，所述内模的内侧的上、下顶面呈倒角状，内模的内壁和外壁分别为光滑设置，所述外模的内壁为光滑设置；所述上压垫块的上方设有提柄，下压垫块的下方也设有提柄。

在优选的实施方式中，在上述步骤一中，将外模和装在外模内的内模一起放置在工具垫块上。

在优选的实施方式中，在上述步骤四中，使上、下压垫块分别从上、下位置压紧无机结合料，在最终压紧位置，上、下压垫块分别与内模平齐。

本发明的特点和优点是：

1、解决了现有技术中试件脱模时，试件与试模内壁顶推摩擦扰动的缺点，而是待试件养生几天后浸水养生前，横向拆开内模，从而减少了试件的扰动，有效保证了试件实际强度。

2、由于对试件扰动小，减少了脱模延迟时间，提高了试验效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模方法的流程示意图；

图2是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模装置的外模的侧视剖面示意图；

图3是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模装置的内模的侧视剖面示意图；

图4是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模装置的内模的俯视剖面示意图；

图5是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模装置的上（下）压垫块的结构示意图；

图6是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模装置的工具垫块的俯视剖面示意图；

图7是本发明的无机结合料无侧限抗压强度套模装置的工具垫块的侧视剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式1

参见图1至图7所示，本发明实施例提出的一种无机结合料无侧限抗压强度套模装置，其包括外模1和可横向拆分的内模2，内模2配合地连接在外模1内部，内模2的内部的上、下方分别设置有上、下压垫块3、4。

该套模装置在使用时，先将内模2装配在外模1内部，且内模2的下方安装下压垫块4，接着往内模2内部装无机结合料，再往内模2的上方安装上压垫块3，此时上、下压垫块3、4分别位于无机结合料的上下位置，使上、下压垫块3、4分别往中间施加压力，使无机结合料压力成型为试件5；接着，将内模2，试件5和上、下压垫块3、4整体一起从外模1中被顶推脱出，即脱模。取出上、下压垫块3、4，直接进行养生，六天后浸水养生前，上下轻振内模2，横向拆开内模2，即可取出完整试件5。

本发明实施例采用内、外模组合套模，外模1固定、内模2分开的脱模方式，大大减少了直接纵向顶出试件而对试件的扰动，有效保证了试件5的实际强度；减少了延迟脱模时间，提高了试验工作效率。

也就是说，本发明实施例针对现有技术存在的缺点，对试件5的脱模方法进行改造，即在外模1内壁再附一定钢度的内模2，脱模时将试件5与内模2一起整体脱出，直接进行养生，待养生六天后再将内模2拆开，对试件5的扰动较小（由于试件5已具有一定强度，基本无扰动影响）。同时试件5的脱模延迟时间也大大缩短，提高了试验效率。

上述外模1可为钢质制成，内模2可为钢质制成。

作为本发明的一个实施方式，外模1可为圆柱形的外模，内模2具有多片均匀分布的弧形模21（此处具有三片弧形模21），多片弧形模21结合而形成圆筒形。其中，外模1可为无缝钢管制，其起到固定内模2和承受压力的作用，外模1的内径可例如为160mm，壁厚例如为15mm，高230mm。内模2的内径可例如为150mm，外径例如为160mm，高225mm。外模1的内径与内模2的外径相配合。

所述内模2的内侧的上、下顶面呈倒角状，以保证上、下压垫块3、4能准确地压入内模2内。内模2的内壁和外壁分别为光滑设置，外模1的内壁为光滑设置，例如可在使用时在外模1的内壁涂润滑油，以保证在脱模时，内模2较轻松地脱出。

配合图5所示，所述上压垫块3的上方设有提柄31，此处是在上压垫块3的上方设置有一圈的槽口32，槽口32形成在提柄31周围，所述提柄31的上表面可与上压垫块3的上表面平齐，以便于对上压垫块3施加压力。下压垫块4的下方也设有提柄，其结构与上压垫块3相同，不再详细说明。上、下压垫块3、4的安装和取出均可通过提柄来完成。

配合图6和7所示，所述外模1的底部放置有工具垫块6。具体是，工具垫块6装料时垫于内、外模的下面，下压垫块4的外侧，便于装模，也就是说，当下压垫块4还没有向无机结合料施加压力时，下压垫块4则有一部分位于透孔61内，当下压垫块4开始向无机结合料施加压力时，下压垫块4逐渐沿着透孔61向上运动，以配合上压垫块3使无机结合料压力成型。

参见图1所示，本发明实施例提出了一种无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其包括：

步骤一，组模。具体是，提供外模1和可横向拆分的内模2，内模2配合地设置在外模1内部，内模2的内部的下方还设置有下压垫块4。

步骤二，装料。即将无机结合料装入内模2的内部。

步骤三，放上压垫块3。无机结合料装完后，在内模2的内部的上方设入上压垫块3。

步骤四，压力成型。即使上、下压垫块3、4分别从上、下位置压紧无机结合料，使之压力成型为试件5。

步骤五，顶推脱模。即将内模2连同上、下压垫块3、4和试件5整体从外模1中顶推脱出。

步骤六，取上下压垫块3、4。从内模2中取出上、下压垫块3、4。

步骤七，分开内模2。具体是，将内模2与试件5整体直接进行养生，养生一段时间后，上下轻振内模2，横向分开内模2；其中，此处的养生是指在温度20℃±2℃、温度大于95%条件下养生，养生“一段时间”此处是指养生六天。

步骤八，取出试件5。

在上述步骤一中，先将外模1和装在外模1内的内模2一起放置在工具垫块6上，下压垫块4有一部分位于透孔61内。

在上述步骤四中，使上、下压垫块3、4分别从上、下位置压紧无机结合料，在最终压紧位置，上、下压垫块3、4分别与内模2平齐。

本发明实施例中，其试件脱模时，在外力的顶推下，内模2及试件5整体与外模1脱离，直接进行养护，试件5完全不受扰动，待养生六天后浸水养生前，将内模2轻轻振动、取下（由于试件收缩与内模收缩系数不同，轻轻振动内模即可取下内模），由于试件5已具有一定强度，整体性较好，取内模2时对试件整体性扰动较小，不影响试件5整体强度。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其包括：

步骤一，提供外模和可横向拆分的内模，内模配合地设置在外模内部，内模的内部的下方还设置有下压垫块；

步骤二，将无机结合料装入内模的内部；

步骤三，无机结合料装完后，在内模的内部的上方放入上压垫块；

步骤四，使上、下压垫块分别从上、下位置压紧无机结合料，使之压力成型为试件；

步骤五，将内模连同上、下压垫块和试件整体从外模中顶推脱出；

步骤六，从内模中取出上、下压垫块；

步骤七，将内模与试件整体直接进行养生，养生一段时间后，上下轻振内模，横向分开内模；

步骤八，取出试件。

2.根据权利要求1所述的无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其特征在于，所述外模为圆柱形的外模，所述内模具有多片均匀分布的弧形模，多片弧形模结合而形成圆筒形。

3.根据权利要求1所述的无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其特征在于，所述内模的内侧的上、下顶面呈倒角状，内模的内壁和外壁分别为光滑设置，所述外模的内壁为光滑设置；所述上压垫块的上方设有提柄，下压垫块的下方也设有提柄。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其特征在于，在上述步骤一中，将外模和装在外模内的内模一起放置在工具垫块上。

5.根据权利要求4所述的无机结合料无侧限抗压强度套模方法，其特征在于，在上述步骤四中，使上、下压垫块分别从上、下位置压紧无机结合料，在最终压紧位置，上、下压垫块分别与内模平齐。