CN110441110A - 一种检测橡胶颗粒土力学参数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测橡胶颗粒土力学参数的方法，涉及建筑材料技术领域。该检测橡胶颗粒土力学参数的方法包括如下步骤：（1）将砂土和橡胶颗粒混合，加水后搅拌均匀，得到橡胶颗粒土；（2）将橡胶颗粒土装入叠式饱和器内，吸水至饱和，冻结；（3）将冻结后的橡胶颗粒土置室温环境下固结，得到试样；（4）检测所述试样的力学参数。本发明检测橡胶颗粒土力学参数的方法，能够保证橡胶颗粒土试样中橡胶与砂土分布均匀，因此准确性较高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种检测橡胶颗粒土力学参数的方法。
背景技术
目前，橡胶颗粒与砂土的混合料作为回填材料，在土木工程中的应用越来越广泛，不仅能解决众多的工程技术难题，也能有效地缓解废旧轮胎等橡胶制品引起的环境问题。在橡胶颗粒、砂土的工程应用过程中，其静、动力学参数的确定是一个关键问题，目前在其力学参数的室内试验确定方法中，如何保证不同颗粒混合料试样制备的均匀性问题成为一个试验技术难题，也是直接影响试验数据精确性的关键所在。
现行的橡胶颗粒与砂土混合料的动三轴试样制备过程中，需要在达到设计的相对密度时进行击实，但在振动荷载作用下橡胶颗粒与砂土混合料的均匀性无法得到保证；同时，在饱和试样安装时，因人为扰动的存在，很容易使得砂土从试验顶部向底部发展移动，造成试样上部和下部的配比发生明显的差异，故普通干装法、湿装法等传统制样方法无法获得均匀的试样。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测橡胶颗粒土力学参数的方法，该方法能够保证橡胶颗粒土试样中橡胶与砂土分布均匀，因此准确性较高。
本发明的目的可以通过下述技术方案实现。
一种检测橡胶颗粒土力学参数的方法，包括如下步骤：
（1）将砂土和橡胶颗粒混合，加水后搅拌均匀，得到橡胶颗粒土；
（2）将橡胶颗粒土装入叠式饱和器内，吸水至饱和，冻结；
（3）将冻结后的橡胶颗粒土置室温环境下固结，得到试样；
（4）检测所述试样的力学参数。
在本发明中，所述橡胶颗粒土是由10-70重量份砂土、30-90重量份橡胶颗粒和5-10重量份水组成的。
在本发明中，所述步骤（2）中将装有橡胶颗粒土的叠式饱和器放入冰箱冷冻室内进行冻结。
优选的技术方案中，冻结时间为2.5-5小时。
在本发明中，所述冻结后的橡胶颗粒土采用动三轴仪、共振柱或循环扭剪仪进行固结。
在本发明中，所述固结过程中的初始围压为15-25kPa。
优选的技术方案中，固结时间为2～3小时。
有益效果：因橡胶颗粒与砂土粒径相差较大，导致试样均匀性较差，因此检测到的静、动力学参数准确性也较差。本发明创造性的将橡胶颗粒土进行冻结，由于橡胶颗粒的超弹性材料特征可有效调节冻结过程中产生的冻胀和融沉效应，减少在装样过程中因安装试样扰动而产生的砂土与橡胶颗粒的离析现象。在饱和前，橡胶颗粒土中仅加入了少量水，这样能够利用非饱和土中水的吸力，提高砂土和橡胶颗粒的接触力。采用本发明检测方法，可以提高橡胶颗粒土试样的均匀性，不会出现砂土与橡胶颗粒沿试验高度出现的分层现象，提高对橡胶颗粒土试样动力学参数的测试准确度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
检测橡胶颗粒土力学参数的方法，包括如下步骤：
1. 制备橡胶颗粒土。
选取粒径为0.25-0.50mm的福建标准砂，在105℃的恒温烘箱中烘干24 h。将一个外径为100mm、内径为60mm、高为200mm的空心圆柱体试件所需要的橡胶颗粒土平均分成四份。每份橡胶颗粒土按照如下方法制备：分别称量50重量份烘干的砂土和50重量份橡胶颗粒混合，加入8重量份水，搅拌均匀。
砂土也可采用日常生活中的建筑类砂土，具体规格可根据《岩土工程勘察规范》中砂土的划定标准确定。
2.橡胶颗粒土饱和，冻结。
（1）在叠式饱和器底部放上滤纸和透水石，再将饱和器的承膜筒用箍环箍住，承膜筒内部涂抹一层凡士林后，选用抗冻性强的保鲜膜均匀贴于承膜筒内壁，上下留有一定长度保鲜膜翻出承膜筒外壁，以便于后续取样。最后将承膜筒置于饱和器底座上。
（2）分层振捣：将本实施例标题1制备的一份橡胶颗粒土用漏斗（漏斗底部不得高于土表面0.5cm）装入承膜筒后振捣，振捣至5cm；然后，依次加入其他三份橡胶颗粒土。每份橡胶颗粒土装入后均进行振捣，然后再加入下一份橡胶颗粒土。将当四份橡胶颗粒土完全装入后，整平土样顶部，放上滤纸和透水石，盖上顶盖并旋紧螺母。
（3）将装好的饱和器放入饱和缸内，注入清水至靠近饱和器上缘，盖上饱和缸盖，打开气泵，饱和30分钟后取出饱和器。此时，橡胶颗粒土吸水饱和。
（4）将饱和器迅速放入冰箱冷冻室内冻结3小时。为避免顶部颗粒未冻结成形，饱和器放入冰箱前，需要在承膜筒顶部喷洒少量水。其中，冰箱冷冻室内温度为-18℃～-10℃。
3.橡胶颗粒土的固结，制备试样。
冻结结束后，将饱和器从冰箱内取出，用平口螺丝刀将透水石与滤纸分离，取掉箍环和承膜筒，将保鲜膜取下，迅速将冻样放入动三轴仪底座，罩上外罩，加上20kPa初始围压，然后逐渐增加围压至100kPa并保持不变，打开排水阀门，室温下固结2小时，得到试样。固结过程中，土样的形状不变，土样逐渐融化直至完全融化，且体积逐渐缩小直至不变。
4.固结结束后，检测试样试验的孔压和饱和度。
Claims (7)
1.一种检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将砂土和橡胶颗粒混合，加水后搅拌均匀，得到橡胶颗粒土；
（2）将橡胶颗粒土装入叠式饱和器内，吸水至饱和，冻结；
（3）将冻结后的橡胶颗粒土置室温环境下固结，得到试样；
（4）检测所述试样的力学参数。
2.根据权利要求1所述检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于所述橡胶颗粒土是由10-70重量份砂土、30-90重量份橡胶颗粒和5-10重量份水组成的。
3.根据权利要求1或2所述检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于所述步骤（2）中将装有橡胶颗粒土的叠式饱和器放入冰箱冷冻室内进行冻结。
4.根据权利要求3所述检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于冻结时间为2.5-5小时。
5.根据权利要求4所述检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于所述冻结后的橡胶颗粒土采用动三轴仪、共振柱或循环扭剪仪进行固结。
6.根据权利要求5所述检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于所述固结过程中的初始围压为15-25kPa。
7.根据权利要求6所述检测橡胶颗粒土力学参数的方法，其特征在于固结时间为2～3小时。
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