CN109827873A - 考虑温度影响的多功能软土流变试验仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种考虑温度影响的多功能软土流变试验仪，包括基座，所述基座上设有支架和顶升装置，支架上部设有顶盖板，顶升装置的推顶头上设有压力室，压力室内可放置试样，试样由橡皮膜包覆，试样的上端设有上透水石、下端设有下透水石，所述上透水石上设有金属顶板，金属顶板上设有穿过顶盖板的顶杆，顶杆上端设有荷载托盘，荷载托盘上可放置砝码，所述顶盖板上设有位移计，位移计的顶针顶在压力室上端面上，其特征是：所述顶盖板上设有容顶杆穿过的卡箍，卡箍上设有把手螺栓，所述基座一侧设有蓄水池，蓄水池上设有与压力室导通的进水管和出水管，进水管上设有循环泵，所述蓄水池内设有温控装置。该试验仪能够在控制试验温度的条件下对软土的流变性进行试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种考虑温度影响的多功能软土流变试验仪。
背景技术
软土通常具有大孔隙、高黏力含量和高含水量等特点，这是软土的力学性质具有较强的流变性，如蠕变、应力松驰和加载速率效应现象。目前，市场上存在的常规三轴力学试验装置，无法试验软土的蠕变、应力松驰和加载速率效应，而且上述装置没有考虑试验环境温度对软土的影响，因此，试验准确性欠佳。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种在控制试验温度的条件下对软土的流变性进行试验的仪器。
为此，本发明是采用如下技术方案来实现：
一种考虑温度影响的多功能软土流变试验仪，包括基座，所述基座上设有支架和顶升装置，支架上部设有顶盖板，顶升装置的推顶头上设有压力室，压力室内可放置试样，试样由橡皮膜包覆，试样的上端设有上透水石、下端设有下透水石，所述上透水石上设有金属顶板，金属顶板上设有穿过顶盖板的顶杆，顶杆上端设有荷载托盘，荷载托盘上可放置砝码，所述顶盖板上设有位移计，位移计的顶针顶在压力室上端面上，其特征是：所述顶盖板上设有容顶杆穿过的卡箍，卡箍上设有把手螺栓，所述基座一侧设有蓄水池，蓄水池上设有与压力室导通的进水管和出水管，进水管上设有循环泵，所述蓄水池内设有温控装置。
所述蓄水池内设有温度传感器和压力传感器，蓄水池外壳设有与温度传感器连接的温度显示装置、与压力传感器连接的压力表。
所述压力室外围具有保温层，压力室上端设有排气阀。
所述顶盖板和保温层之间的顶杆上设有应力环。
采用上述技术方案后，通过卡箍、顶升装置和荷载托盘的多种配合可分别试验软土的蠕变、应力松弛和加载速率效应，而且温控装置能够将蓄水池的水温调节至试验所需温度并保温，通过循环泵使热水流入压力室内，使试验环境保持预定温度，使试验结果更加准确。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1所示，本发明提供的考虑温度影响的多功能软土流变试验仪包括基座1，基座1上设有支架2和顶升装置3，支架2上部设有顶盖板4，顶升装置3的推顶头5上设有压力室6，压力室6内可放置试样，试样由橡皮膜7包覆,试样的上端设有上透水石8、下端设有下透水石9，上透水石8上设有金属顶板10，金属顶板10上设有穿过顶盖板4的顶杆11，顶杆11上端设有荷载托盘12，荷载托盘12上可放置砝码，顶盖板4上设有位移计13，位移计13的顶针顶在压力室6上端面上，顶盖板4上设有容顶杆11穿过的卡箍14，卡箍14上设有把手螺栓15（拧紧螺栓时，可限制顶杆的位移），基座1一侧设有蓄水池16，蓄水池16上设有与压力室6导通的进水管17和出水管18，进水管17上设有循环泵19，蓄水池16内设有温控装置（温控装置为常规现有技术，在此不再赘述其结构），蓄水池16内设有温度传感器和压力传感器，蓄水池16外壳设有与温度传感器连接的温度显示装置20、与压力传感器连接的压力表24，压力室6外围具有保温层21，压力室6上端设有排气阀22，顶盖板4和保温层21之间的顶杆11上设有应力环23。
1、本发明用于测试软土的蠕变时，工作原理如下：
2、开启加热装置将蓄水池16内的水加热至试验所需温度并保温；
3、在具有试样的橡皮膜7底部放置下透水石9，在橡皮膜7上放置上透水石8，转动把手螺栓15松开卡箍14并移动顶杆11使金属顶板10与上透水石8接触；
4、开启循环泵19使蓄水池16的水通过进水管17进入压力室6内，同时打开排气阀22，当水位高于橡皮膜7顶端时关闭排气阀22；
5、在荷载托盘12上圆周均匀放置定量砝码（防止荷载托盘12倾斜造成荷载偏移），保持荷载加载数天，测量软土试样位移随时间的变化曲线，然后再加载第二级荷载，直至软土试样的位移发生急剧变化，发生破坏。
本发明用于测试软土的应力松弛时，工作原理如下：
1、开启加热装置将蓄水池16内的水加热至试验所需温度并保温；
2、在具有试样的橡皮膜7底部放置下透水石9，在橡皮膜7上放置上透水石8，转动把手螺栓15松开卡箍14并移动顶杆11使金属顶板10与上透水石8接触，然后转动把手螺栓15使卡箍14箍紧顶杆11；
3、开启循环泵19使蓄水池16的水通过进水管17进入压力室6内，同时打开排气阀22，当水位高于橡皮膜7时关闭排气阀22；
4、启动顶升装置3使压力室6整体向上移动，应力环开始读数，当其值达到目标应力值时，停止顶升试样并放置数天，测量软土试样竖向应力随时间的变化曲线，曲线斜率即为应力松弛系数。
本发明用于测试软土的速率效应时，工作原理如下：
1、开启加热装置将蓄水池16内的水加热至试验所需温度并保温；
2、在具有试样的橡皮膜7底部放置下透水石9，在橡皮膜7上放置上透水石8，转动把手螺栓15松开卡箍14并移动顶杆11使金属顶板10与上透水石8接触，然后转动把手螺栓15使卡箍14箍紧顶杆11；
3、开启循环泵19使蓄水池16的水通过进水管17进入压力室6内，同时打开排气阀22，当水位高于橡皮膜7时关闭排气阀22；
4、启动顶升装置3使压力室6整体向上移动，该移动过程中顶杆11和金属顶板10向下顶动上透水石8，对软土试样进行速率效应的测试。
Claims (4)
1.一种考虑温度影响的多功能软土流变试验仪，包括基座，所述基座上设有支架和顶升装置，支架上部设有顶盖板，顶升装置的推顶头上设有压力室，压力室内可放置试样，试样由橡皮膜包覆，试样的上端设有上透水石、下端设有下透水石，所述上透水石上设有金属顶板，金属顶板上设有穿过顶盖板的顶杆，顶杆上端设有荷载托盘，荷载托盘上可放置砝码，所述顶盖板上设有位移计，位移计的顶针顶在压力室上端面上，其特征是：所述顶盖板上设有容顶杆穿过的卡箍，卡箍上设有把手螺栓，所述基座一侧设有蓄水池，蓄水池上设有与压力室导通的进水管和出水管，进水管上设有循环泵，所述蓄水池内设有温控装置。
2.根据权利要求1所述的考虑温度影响的多功能软土流变试验仪，其特征是：所述蓄水池内设有温度传感器和压力传感器，蓄水池外壳设有与温度传感器连接的温度显示装置、与压力传感器连接的压力表。
3.根据权利要求1或2所述的考虑温度影响的多功能软土流变试验仪，其特征是：所述压力室外围具有保温层，压力室上端设有排气阀。
4.根据权利要求4所述的考虑温度影响的多功能软土流变试验仪，其特征是：所述顶盖板和保温层之间的顶杆上设有应力环。
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