CN107300492A - 无黏性细粒土三轴制样器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无黏性细粒土三轴制样器,涉及一种土工试验的制样器,解决无黏性细粒土通过现有的三轴试验制样器制样,难以制取、无法保证试样质量的问题,采用的技术方案是:无黏性细粒土三轴制样器,包括底座、试样座、制模筒和压板,试样座可拆卸地连接于底座,制模筒套于试样座内并通过压紧螺栓固定于底座,制模筒由2~4片圆弧片组成;底座内设抽气孔且连接第一接头;压板呈圆柱状,压板的直径与制模筒的内径相适配,压板上底面的中心处设置锥形孔,压板内设抽气孔且连接第二接头。将乳胶膜套于试样座上,对第一接头抽气,使乳胶膜紧贴制模筒内表面,便于制样操作。通过第二接头,使制得的试样为负压状态,避免垮塌、倾斜、散落。
Description
技术领域
本发明涉及一种土工试验的制样器,尤其是一种无黏性细粒土三轴制样器。
背景技术
无黏性细粒土一般包括砂土和粉土,在道路、建筑等工程中,砂土具有易压实且后期沉降小的特点。砂土在密实状态下,能够提供较大承载力,经常用作良好的地基材料;砂土在松散状态下,稳定性较差,是一种软弱地基。粉土是野外勘察中经常遇到的一种土,粉土难以压实且加固难度大。无黏性细粒土在工程中存在液化、管涌等隐患,因此,在工程设计之前,通过试验方法获得无黏性细粒土的力学特性指标是十分必要的。
当前无黏性细粒土应力应变特性主要通过常规三轴试验获得,试验要求将无黏性细粒土制成直径3.91cm、高8.0cm小三轴试样或者直径6.18cm、高12.5cm的中三轴试样。但是,无黏性细粒土不具有粘聚力,现有的制样方法在制作试样过程中易对试样造成损坏或无法成型,而且制成后的试样易垮塌,尤其是试样在搬动转移过程中极易被破坏。通常,制作10组只成功1组,严重影响试验效率。
另一种方案是选择在三轴仪上直接进行试样制取,但是制样击实过程中易对三轴仪造成损伤,三轴仪属于精贵仪器,所以该方法并不可取。
发明内容
本发明提供一种无黏性细粒土三轴制样器,解决无黏性细粒土通过现有的三轴试验制样器制样,难以制取、无法保证试样质量的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:无黏性细粒土三轴制样器,包括底座、试样座、制模筒和压板,所述底座上可拆卸连接所述试样座,所述制模筒套于试样座内并通过压紧螺栓固定于所述底座上,制模筒由2~4片圆弧片组成;底座内设抽气孔,抽气孔的一端连接至制模筒和试样座之间的间隙,抽气孔的另一端设置第一接头;所述压板呈圆柱状,压板的直径与制模筒的内径相适配,压板上底面的中心处设置锥形孔,压板内设抽气孔,抽气孔的一端连接至压板的下底面,抽气孔的另一端设置第二接头。
进一步的是:无黏性细粒土三轴制样器还包括击实锤,所述击实锤由导杆和套于导杆上的锤体构成。
进一步的是:所述每块圆弧片上均设置一颗压紧螺栓。
进一步的是:所述底座和试样座之间通过螺纹连接或卡槽连接。
进一步的是:所述制模筒外侧还套设模具套箍。
进一步的是:所述压板外侧设置至少一圈凹槽。
进一步的是:所述试样座外侧设置至少一圈凹槽。乳胶膜套于试样座上,试样座外侧的凹槽有助于提高乳胶膜与试样座之间的密封性。
进一步的是:所述底座上与制模筒接触处设置一圈凹槽,凹槽内设置密封圈。
本发明的有益效果是:无黏性细粒土三轴制样器,将乳胶膜套于试样座上,用真空泵对第一接头进行抽气处理,使使乳胶膜紧贴制模筒内表面,便于下一步制样操作。通过第二接头对试样抽气,使制得的试样暂时为负压状态,避免试样垮塌、倾斜、散落,同时保证试样的均匀性。通过无黏性细粒土三轴制样器,制样过程操作简单方便,制得无黏性细粒土三轴试样成功率接近100%。
附图说明
图1是本发明无黏性细粒土三轴制样器的结构示意图。
图2是本发明的模具套箍的结构示意图。
图中零部件、部位及编号:底座1、试样座2、制模筒3、压板4、压紧螺栓5、第一接头6、锥形孔7、第二接头8、模具套箍9、密封圈10;乳胶膜11、扎带12。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明无黏性细粒土三轴制样器,包括底座1、试样座2、制模筒3和压板4,所述底座1上可拆卸连接所述试样座2,例如底座1和试样座2之间通过螺纹连接,或者底座1上设置卡槽,试样座2卡于该卡槽内。制模筒3套于试样座2内并通过压紧螺栓5固定于所述底座1上,为了便于拆卸制模筒3,也避免在拆卸制模筒3时损伤试样,制模筒3由2~4片圆弧片组成,例如3片。同时,各块圆弧片均通过压紧螺栓5固定于底座1上。或者,制模筒3由于两块圆弧片组成,每块圆弧片上均设置一颗压紧螺栓5。
由于制模筒3是由圆弧片拼装而成,为了提高制模筒3的稳定性,制模筒3外侧还套设模具套箍9,模具套箍9如图2所示。
底座1内设置抽气孔,抽气孔的一端连接至制模筒3和试样座2之间的间隙,抽气孔的另一端设置第一接头6。第一接头6用于抽气,使乳胶膜11紧贴制模筒3内表面,为了便于排气,制模筒3内表面在圆周方向和长度方向还可以设置排气槽。
所述压板4呈圆柱状,压板4的直径与制模筒3的内径相适配,压板4上底面的中心处设置锥形孔7,锥形孔7用于保证进行三轴试验加压位置的准确。压板4内设抽气孔,抽气孔的一端连接至压板4的下底面,抽气孔的另一端设置第二接头8。通过第二接头8对试样抽气,使制得的试样为暂时负压状态。
无黏性细粒土三轴制样器还包括击实锤,击实锤由导杆和套于导杆上的锤体构成。
通过无黏性细粒土三轴制样器进行制样,首先,将试样座2安装于底座1上,试样座2上放上透水石,将乳胶膜11套于试样座2上,并套设橡皮筋或扎带12。为了提高乳胶膜11和试样座2之间的密闭性,试样座2外侧设置至少一圈凹槽,橡皮筋或扎带12卡于试样座2的凹槽内。其次,组合制模筒3并通过压紧螺钉5安装在底座1上,制模筒3外侧通过模具套箍9夹紧圆弧片。底座1上与制模筒3接触处设置一圈凹槽,凹槽内设置密封圈10。再次,用真空泵对第一接头6进行抽气处理,使使乳胶膜11紧贴制模筒3内表面,便于下一步制样操作。根据试样干密度将无黏性细粒土分层倒入并分层击实,再在试样上表面安装透水石和压板4,压板4通过扎带12套于乳胶膜11内,压板4周缘可设置至少一圈凹槽,扎带12可卡压板4的凹槽内。再次,通过第二接头8对试样抽气,使制得的试样为暂时负压状态,避免试样垮塌、倾斜、散落。最后,试样制备好后,关闭真空泵,并拆除制模筒3,此时试样为暂时真空状态,连同乳胶膜11与试样座2一同取下,直接放入三轴仪试样装置。无黏性细粒土三轴制样器,结构简单,制样过程操作方便,制得无黏性细粒土三轴试样成功率接近100%。
Claims (8)
1.无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:包括底座(1)、试样座(2)、制模筒(3)和压板(4),所述底座(1)上可拆卸连接所述试样座(2),所述制模筒(3)套于试样座(2)内并通过压紧螺栓(5)固定于所述底座(1)上,制模筒(3)由2~4片圆弧片组成;底座(1)内设抽气孔,抽气孔的一端连接至制模筒(3)和试样座(2)之间的间隙,抽气孔的另一端设置第一接头(6);所述压板(4)呈圆柱状,压板(4)的直径与制模筒(3)的内径相适配,压板(4)上底面的中心处设置锥形孔(7),压板(4)内设抽气孔,抽气孔的一端连接至压板(4)的下底面,抽气孔的另一端设置第二接头(8)。
2.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:还包括击实锤,所述击实锤由导杆和套于导杆上的锤体构成。
3.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:所述每块圆弧片上均设置一颗压紧螺栓(5)。
4.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:所述底座(1)和试样座(2)之间通过螺纹连接或卡槽连接。
5.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:所述制模筒(3)外侧还套设模具套箍(9)。
6.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:所述压板(4)外侧设置至少一圈凹槽。
7.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:所述试样座(2)外侧设置至少一圈凹槽。
8.如权利要求1所述的无黏性细粒土三轴制样器,其特征在于:所述底座(1)上与制模筒(3)接触处设置一圈凹槽,凹槽内设置密封圈(10)。
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