CN106989981A - 一种环剪试验试样制作模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环剪试验试样制作模具，包括底座3，其特征在于，所述的模具还包括内环1、外环2、底座3及环形盖4，在底座上开设有分别用以容纳内环1和外环2的环形内槽和环形外槽，环形内槽和环形外槽同心，所述的外环2由两个以上的环弧围成；环形盖4的内径与内环1的外径相匹配，外径与外环2的内径相匹配，根据需要制作的模具的高度确定环形盖的高度。
Description
技术领域
本发明涉及环剪试验试样制作模具。
背景技术
近年来，环剪试验已成为对大变形条件下土体强度的研究的主要方法，许多国家也对环剪仪的开发及应用展开了长期而又深入的研究，以达到增加实验结果准确性的目的。但是对于环剪试验试样制备并未进行深入的探究。试样的制备仍采用传统的制备方法。传统的试样制备方法主要是：先利用击实法或固结法制备所需的重塑土样，再用薄壁型环刀切去上、下多余的部分，以及用小尺寸环刀去除中间部分使之形成空心试样。
传统的试验手段及方法在操作过程中就会产生许多不可避免的误差。首先，试样的体积不能被精准的控制，这对于密度要求较高的试验而言会产生很大的误差，其次，在操作过程中会对土体产生挤压。使土体在进行试验前产生变形；最后对于泡沫轻质土等类型的土样，其结构具有大孔隙，不适合切割，因此以往的切挖的方法会对土样的外壁还有内壁造成损害，不能使试样尺寸更加准确等。
基于上述情况，有必要研究一种操作简单、精准且对需要制备的土样最小损害的环剪试验试样制作模具，以此满足科研的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种环剪试验试样制作模具，以此来有效的解决上述传统环剪试验试样制备的缺点，减少制样过程的操作误差，提高试验的准确性。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种环剪试验试样制作模具，包括底座3，其特征在于，所述的模具还包括内环1、外环2、底座3及环形盖4，在底座上开设有分别用以容纳内环1和外环2的环形内槽和环形外槽，环形内槽和环形外槽同心，所述的外环2由两个以上的环弧围成；环形盖4的内径与内环1的外径相匹配，外径与外环2的内径相匹配，根据需要制作的模具的高度确定环形盖的高度。
优选地，在内环1、外环2和环形盖4上分布有多个通孔。所述的内环1和外环2分别由两个半环拼接而成，所述的环形盖4还连接有能够固定在底座3上的柱子。
本发明与传统的技术相比的优点在于：
第一，试样脱模更加简单，避免传统试样需要脱模器对试样一端压力所造成的扰动；
第二，满足重塑土的制备条件，避免传统切削大试样才能得到环形试样的人为误差，以及对土体的扰动性；
第三，满足会发生膨胀的发泡轻质土在规定体积内发泡成型，且体积可调；模具内壁附透气不透水膜，这样满足试样在养护过程中透气性，保持内外温度一致。
总之，利用本模具制备试样可以有效地控制环剪试验在制样过程中所产生的误差。
附图说明
图1非孔环剪试验试样模具俯瞰图。
图2含孔环剪试验试样模具主视图。
图3非孔环剪试验试样模具剖面图。
图4含孔环剪试验试样模具剖面图。
图中标号说明：1 内环；2 外环；3 底座；4 环形盖；5 支柱。
具体实施方式
为了进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举一下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1、图2，本发明的提供两种环剪试验试样制作模具，一种可制作发泡试样例如固化轻质土，另一种能制作非发泡试样(例如重塑土)，均由内环1、外环2、底座3及环形盖4组成。
模具采用不锈钢材料，以强度达到一定强度，保证试样的精准性。
模具的内环壁1、外环壁2均分两半，试样养护完毕后直接掰开模具取出试样，避免常规脱模对试样的挤压。
内环1、外环2以镶嵌的形式固定于底座，底座镶嵌槽子(图中未画出)深度为3-4mm左右，以便于试样成型后直接拔出模具。
模具的环形盖4连接两个可以固定在钢板底座3上的柱子5，该柱子5以螺纹形式固定在底座3上，环形盖与柱子间以2mm宽的壁连接，因此造成的半圆之间的空隙用透气不透水纸在环形外壁的内侧贴补。保证土样不会流出的同时，以便于调节环形盖4的高度来达到控制试样体积的目的。
制备发泡试样的模具，在内环壁1、外环壁2以及环形盖4均密布打孔，以便于试样在养护期间气体的流通。并且在环内壁以及底铺同样大小的透气不透水纸，以保证试样透气但不会水流失，制备完成后在环形盖上粘结同样环形大小的透气不透水纸封盖。
现以制备重塑土和固化轻质土的环剪试样为例，分别说明本发明制备不同试样的具体使用过程，具体实施操作如下：
实施例1：
利用本发明的环剪试样模具制备重塑土的环剪试样，具体步骤如下：
(1)准备原料：将原状软粘土完全烘干，用粉碎机将其粉碎过1mm的筛，去除土中杂物，按一定比例称量土、水泥、水；
(2)准备模具：本次制样利用本发明的非孔模具，内壁均涂抹凡士林
(3)试样制备：将称量的干土、水泥和水混合搅拌均匀，形成泥浆，分三次倒入模具中，并用击实仪击实；
(4)养护制样：调整环形盖4的高度，对试样进行封口养护28天；养护期间保持温度24℃和湿度60左右固定。
(5)拆模取样：取下环形盖4，将试样(连带内1、外2环)从底座3上取下，然后将外环2掰开，轻敲内环1将其脱出，最终取出试样，制样结束。
实施例2：
利用本发明的环剪试样模具制备固化轻质土的环剪试样，具体步骤如下：
(1)准备原料：将原状软粘土完全烘干，用粉碎机将其粉碎过1mm的筛，取出土中杂物，按一定比例称量干土、固化剂、发泡剂及水；
(2)准备模具：本次制样利用本发明的含孔模具，将内环1的外侧、外环2的内侧、底座3上部包裹透气不透水膜；
(3)试样制备：将称量的干土、固化剂、发泡剂及水搅拌均匀，搅拌均匀，分三次倒入模具中，并用击实仪击实，
(4)试样养护：在试样的上方放透气不透水膜，再调整环形盖4的高度，对试样进行封口养护28天；养护期间保持温度24℃和湿度60左右固定。
(5)脱模取样：取下环形盖4，将试样(连带内1、外2环)从底座3上取下，然后将外环2掰开，轻敲内环1将其脱出，最终取出试样，制样结束。
尽管上面结合附图对本发明的某实施例进行了描述，但是本发明并不是局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种环剪试验试样制作模具，包括底座(3)，其特征在于，所述的模具还包括内环(1)、外环(2)、底座(3)及环形盖(4)，在底座上开设有分别用以容纳内环(1)和外环(2)的环形内槽和环形外槽，环形内槽和环形外槽同心，所述的外环(2)由两个以上的环弧围成；环形盖(4)的内径与内环(1)的外径相匹配，外径与外环(2)的内径相匹配。根据需要制作的模具的高度确定环形盖的高度。
2.根据权利要求(1)所述的模具，其特征在于，在内环(1)、外环(2)和环形盖(4)上分布有多个通孔。
3.根据权利要求(1)所述的模具，其特征在于，所述的内环(1)和外环(2)分别由两个半环拼接而成，所述的环形盖(4)还连接有能够固定在底座(3)上的柱子。
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