CN108398307B - 一种水泥土抗渗试样制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥土抗渗试样制作方法，属于土工试验技术领域。采用的制作装置主要包括制样筒、压样塞、试验桌和磁力座。制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起。试验桌下表面固定有磁力座，转动旋转开关可通过磁力将制样筒固定在桌面上。压样塞挤压经搅拌均匀的水泥土，制作出水泥土试样，再经过密封后得到满足抗渗试验要求的抗渗试样。本制作方法制作出的试样压实度均匀，可避免后期养护过程中出现裂纹，且操作简单、高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥土抗渗试样制作方法，属于土工试验技术领域。
背景技术
基坑开挖过程中，基坑内外一般会有水位差。在水位差的作用下，基坑外的水会渗人基坑内，严重时会发生流砂或突涌，对基坑造成破坏。止水帷幕可以有效地防止这类破坏，基坑内渗入的地下水就会大幅度地减少，更容易被排出。基坑开挖工程中，地下水埋深较浅且土层的渗透系数较大时，可以用水泥土为材料在基坑周围设置止水帷幕。水泥土就是土和水泥的混合体，工程中一般采用高压旋喷桩施工机械，将水泥浆液混合入土体内形成。因此，需要了解水泥土的抗渗特性，以便确定水泥土内水泥的最佳掺入比，这就需要进行水泥土的抗渗试验。
水泥土抗渗试样的制备是一个非常关键的环节，试样的质量直接影响到试验结果准确性。目前，实验室内制作的抗渗试样的形状有两种：圆柱形和截头圆锥形。考虑到现场钻芯取样的水泥土试样为圆柱状，为了便于与现场取得的试样的试验结果对比，室内制作的水泥土的抗渗试样应优先采用圆柱状。以往一般采用环刀制作该类圆柱状的试样。
采用环刀制作圆柱状试样的过程中，水泥土是分层击实的，容易造成试样的压实度不均匀，层间结合处在随后的养护中容易出现裂纹。这些因素都会对试验结果产生影响，亟待研制更加合理的水泥土抗渗试样制作方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足和问题，提供一种水泥土抗渗试样制作方法。
本发明提供了一种水泥土抗渗试样制作方法，采用的制作装置主要包括制样筒、压样塞、卡箍、试验桌和磁力座；制样筒为对半式，由两个筒片通过卡箍组装在一起；试验桌下表面固定有磁力座，转动旋转开关可通过磁力将制样筒固定在桌板上表面；该水泥土抗渗试样制作方法主要包括以下步骤：
步骤1：取两个筒片，相对组成制样筒，制样筒外侧布置一道卡箍，拧紧螺母使筒片拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的试验桌的桌板的上表面，调整位置使制样筒位于标识的位置，下端面与桌板的上表面无缝接触，转动旋转开关，通过磁力将制样筒固定，向制样筒内壁涂刷矿物油，作为脱模剂；
步骤3：称量已经搅拌均匀的水泥土样土，缓缓倒入制样筒内，整平；
步骤4：再取压样塞放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得压样塞的上表面与制样筒的上端面平齐，并在加压的状态下保持5分钟；
步骤5：拧松螺母，卸除卡箍，转动旋转开关，解除磁力，分离筒片，去除压样塞，得到水泥土试样；
步骤6：取一个环刀，平置在硬塑料垫板上，将步骤5得到的水泥土试样放入环刀内的中间位置，使水泥土试样和环刀内壁的间隙均匀，用针管向间隙内注入加热过的石蜡液体，确保密封，1小时后，就得到了水泥土抗渗试样。
制样筒采用对半式，是为了便于取出制作的试样，避免直接从圆筒（比如环刀）内推出时，对试样造成破坏和损伤。将制作一个试样所需的水泥土一次性装入制样筒，可避免分层击实造成的压实度不均匀及随后试样易产生裂纹等问题。采用磁力座固定制样筒操作起来非常方便、快捷，且保持试验桌表面整洁。步骤4中保持状态5分钟，这是为了避免成型的水泥土试样发生较大回弹变形。
所述的制样筒的内径为56mm，外径为66mm，高度为80mm，筒片下端有凸缘。这是因为，随后进行抗渗试验时，需要将试样放入环刀内并蜡封。环刀的内径为61.8mm，高为40mm。制得的试样放入环刀内后，有近3.0mm的缝隙可以满足加热后的石蜡液体的流动，保证试样被严密包裹。筒片下端的凸缘是为了增加磁力，更好地固定制样筒。
所述的压样塞的直径为55.4mm，高度为40mm。试样的高度为40mm，压样塞的高度为40mm，制样筒高80mm。制样时，将已称量的样土倒入制样筒内，整平后，放入压样塞，通过挤压压样塞，使压样塞的上表面与制样筒的顶面平齐，于是就得到了直径56mm，高度40mm的水泥土试样。
所述的卡箍片的内径为55mm。卡箍片的内径略小于制样筒的外径，是为了安装卡箍后，一个卡箍的两个卡箍片之间保留有一定间隙，便于在拧紧螺栓组件的螺母后，卡箍能将两个筒片挤压紧密。
所述的制样筒、压样塞、卡箍、螺栓组件和试验桌的材质均为不锈钢。这是为了保证所得试样不被铁锈污染，也为了增加该装置的使用寿命。
与现有试样制作方法相比，本发明在试样的制作过程中，可使水泥土试样一次成型，避免进行多层压实造成的试样后期开裂问题；在压实水泥土的过程中试样受力均匀，保证密实度均匀；本方法采用的装置制造简单，成本低，操作方便，制作方法流程简单、高效、快捷。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2筒片示意图。
图3卡箍示意图。
图中标注：1-筒片；2-卡箍；3-压样塞；4-螺栓；5-样土；6-螺母；7-卡箍片；8-凸缘；9-桌板；10-支腿；11-磁力座；12-旋转开关。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案进行了描述。
实施例
该实施例中的水泥土抗渗试样制作方法，采用的制作装置主要包括制样筒、压样塞3、卡箍2、试验桌和磁力座11，具体参见图1、图2和图3。试验桌由桌板9和4个支腿10组成，桌板9下表面固定有磁力座11，磁力座11带有可调整磁力大小的旋转开关12.。有4个磁力座11，它们对称分布在桌板9下表面，磁力座11上方的桌板9上表面对应位置，画有多个同心圆。制样筒由两个筒片1组成，筒片1的下端有凸缘8，通过外侧的一道卡箍2组装在一起，内径为56mm，外径为66mm，高度为80mm。压样塞3的直径为55.4mm，高度为40mm。卡箍2由两个卡箍片7组成，通过沿直径方向的两个螺栓组件连接在一起，螺栓组件包括螺栓4和螺母6。非工作状态，卡箍片7的内径为55mm。制样筒、压样塞3、卡箍2、螺栓组件、试验桌的材质均为不锈钢。制作水泥土抗渗试样时，采用以下步骤：
步骤1：取两个筒片1，相对组成制样筒，制样筒外侧布置卡箍2，拧紧螺母6使筒片1拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的试验桌的桌板9的上表面，调整位置使制样筒位于标识的位置，下端面与桌板9的上表面无缝接触，转动旋转开关12，通过磁力将制样筒固定，向制样筒内壁涂刷矿物油，作为脱模剂；
步骤3：称量已经搅拌均匀的水泥土样土5，缓缓倒入制样筒内，整平；
步骤4：再取压样塞3放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得压样塞3的上表面与制样筒的上端面平齐，并在加压的状态下，保持5分钟；
步骤5：拧松螺母6，卸除卡箍2，转动旋转开关12，解除磁力，分离筒片1，去除压样塞3，得到水泥土试样；
步骤6：取一个环刀，平置在硬塑料垫板上，将步骤5得到的水泥土试样放入环刀内的中间位置，使水泥土试样和环刀内壁的间隙均匀，用针管向间隙内注入加热过的石蜡液体，确保密封，1小时后，就得到了水泥土抗渗试样。
上述具体实施方式的描述仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的权利保护范围。
Claims (5)
1.一种水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：采用的制作装置主要包括制样筒、压样塞、卡箍、试验桌和磁力座；制样筒为对半式，由两个筒片通过卡箍组装在一起；试验桌下表面固定有磁力座，转动旋转开关可通过磁力将制样筒固定在桌板上表面；该水泥土抗渗试样制作方法主要包括以下步骤：
步骤1：取两个筒片，相对组成制样筒，制样筒外侧布置一道卡箍，拧紧螺母使筒片拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的试验桌的桌板的上表面，调整位置使制样筒位于标识的位置，下端面与桌板的上表面无缝接触，转动旋转开关，通过磁力将制样筒固定，向制样筒内壁涂刷矿物油，作为脱模剂；
步骤3：称量已经搅拌均匀的水泥土样土，缓缓倒入制样筒内，整平；
步骤4：再取压样塞放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得压样塞的上表面与制样筒的上端面平齐，并在加压的状态下保持5分钟；
步骤5：拧松螺母，卸除卡箍，转动旋转开关，解除磁力，分离筒片，去除压样塞，得到水泥土试样；
步骤6：取一个环刀，平置在硬塑料垫板上，将步骤5得到的水泥土试样放入环刀内的中间位置，使水泥土试样和环刀内壁的间隙均匀，用针管向间隙内注入加热过的石蜡液体，确保密封，1小时后，就得到了水泥土抗渗试样。
2.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：所述的制样筒的内径为56mm，外径为66mm，高度为80mm，筒片下端有凸缘。
3.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：压样塞的直径为55.4mm，高度为40mm。
4.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：卡箍由两个卡箍片通过螺栓组组装在一起，卡箍片的内径为55mm。
5.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：所述的制样筒、压样塞、卡箍和试验桌的材质均为不锈钢。
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