CN111650026A - 一种颗粒土试样的无损保存工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种颗粒土试样的无损保存工艺，涉及土壤实验研究领域，其步骤包括：步骤A、对试验完成后的试样从试样顶部抽负压；步骤B、对试样外的杂质进行清理，在模具内表面涂抹凡士林，然后在模具的内壁沾上保鲜膜；步骤C、在试样外按照顺序安装好模具；步骤D、配置液体的石灰，保证注入模具时能够均匀分布；步骤E、静置5小时后，将模具脱模，去除负压，拿下试样的顶帽；步骤F、配置环氧树脂，将环氧树脂通过滤网过滤后倒入试样，然后通过在试样的顶部施加气压，将环氧树脂均匀的压入试样内部；步骤G、三小时后将试样上下位子进行调整，然后重复步骤F，用环氧树脂从试样上部倒入。本发明具有简单易操作，对实验设备的影响小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及土壤实验研究领域，具体涉及一种颗粒土试样的无损保存工艺。
背景技术
室内单元体实验的应用极为广泛，在土木工程中一般适用于如下领域：1)地震荷载作用下对砂土液化情况的分析；2)对土体的剪切模量和阻尼比进行测试，分析其初始刚度和刚度的退化情况，针对其变化规律对土体的破坏情况进行监测和预警；3)模拟车辆交通荷载情况下，应力路径循环对于土体的相关影响等实验；因此针对室内实验进行的小型单元体实验能够对土体的强度、刚度、剪切模量、阻尼比和液化进行合理准确的分析，为现场施工提供技术指导，减少施工成本，并为工程质量提供保障；但是对于已完成实验的完整试样，如果想要进行后期的CT扫描及微观分析，在取下试样时会对其内部产生扰动，造成砂土颗粒间的接触改边，无法正确反应局部的密实度变化，颗粒在试验后的破碎模式和破碎数量，这会使得试验后的一系列重要数据无法获取，影响对于实际情况的定量分析。
且现有的保存方式存在着仍然会扰动试样，常规保存试样的方法通常为从实验仪器底部的通道内通入环氧树脂，但是这种方法容易堵塞孔道且由于孔道较细导致效率很低，通入后的环氧树脂分布不均匀等因素，工艺复杂，时间和经济成本高的缺点。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种结构简单，安装方便的颗粒土试样的无损保存工艺。
本发明所采用的技术方案：一种颗粒土试样的无损保存工艺，其步骤包括：
步骤A、对试验完成后的试样从试样顶部抽负压；
步骤B、对试样外的杂质进行清理，后擦干，在模具内表面涂抹凡士林，然后在模具的内壁沾上保鲜膜；
步骤C、在试样外按照顺序安装好模具，然后用喉箍箍紧模具，模具安装时不得倾斜，并且保证模具的连接处安装紧密；
步骤D、配置液体的石灰，保证注入模具时能够均匀分布，在试样的外部形成一个整体，使试样在没有负压的情况下也能保证其直立状态，且不会发生扰动；
步骤E、静置5小时后，将模具脱模，去除负压，拿下试样的顶帽；
步骤F、配置环氧树脂，将环氧树脂在倒入前，通过滤网过滤后倒入试样，然后通过在试样的顶部施加10KPa的气压，将环氧树脂均匀的压入试样内部，此步骤持续三小时，以此来保证环氧树脂分布的均匀性；
步骤G、三小时后将试样上下位子进行调整，然后重复步骤F，用环氧树脂从试样上部倒入。
所述的步骤A中负压为20kpa~30kpa。
所述步骤B中的保鲜膜应裁剪的略大于每一瓣模具的尺寸，且和模具粘贴紧密无空隙。
所述步骤D中的石灰按照水灰比1：1.2的比例，按照此比例配置的石灰为液体。
所述的步骤D中的石灰采用生石灰，氧化钙的含量大于99.5%，石灰和水的含量根据公式计算，石灰含量=模具内的体积*1.2。
所述的步骤D中顶部加气压30~50kpa。
所述步骤F中，环氧树脂的量为45ml，环氧树脂的AB胶按照A胶30ml，B胶15ml进行配置；
环氧树脂用量的计算方法为：试样体积（V）*0.08=环氧树脂用量。
所述步骤B中的模具包括等分均布且围成一个圆形的四个夹板，所述夹板一侧的端面设有凸起部，且另一侧的端面设有与凸起部适配的凹陷部。
所述凸起部与凹陷部之间设有密封圈。
本发明的有益效果是：本技术方案通过将试样放入模具中，并在负压的状态下向模具中倒入液体状的石灰，用凝固的石灰代替负压；在向试样的上下两端注入环氧树脂，从而达到全方位的包裹住颗粒土，使颗粒土在转运的过程中，不受外力扰动，不影响后续实验分析，同时工艺过程简单易操作，对实验设备的影响小。
附图说明
图1为本发明实施例颗粒土试样的无损保存工艺的模具的结构示意图。
图2为模具的俯视图。
图3为颗粒土试样的无损保存工艺的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图所示，一种颗粒土试样的无损保存工艺，其步骤包括：
步骤A、对试验完成后的试样从试样顶部抽负压；
步骤B、对试样外的杂质进行清理，后擦干，在模具内表面涂抹凡士林，然后在模具的内壁沾上保鲜膜；
步骤C、在试样外按照顺序安装好模具，然后用喉箍箍紧模具，模具安装时不得倾斜，并且保证模具的连接处安装紧密；
步骤D、配置液体的石灰，保证注入模具时能够均匀分布，在试样的外部形成一个整体，使试样在没有负压的情况下也能保证其直立状态，且不会发生扰动；
步骤E、静置5小时后，将模具脱模，去除负压，拿下试样的顶帽；
步骤F、配置环氧树脂，将环氧树脂在倒入前，通过滤网过滤后倒入试样，然后通过在试样的顶部施加10KPa的气压，将环氧树脂均匀的压入试样内部，此步骤持续三小时，以此来保证环氧树脂分布的均匀性；
步骤G、三小时后将试样上下位子进行调整，然后重复步骤F，用环氧树脂从试样上部倒入（原试样底部）；
本技术方案通过将试样放入模具中，并在负压的状态下向模具中倒入液体状的石灰，用凝固的石灰代替负压；在向试样的上下两端注入环氧树脂，从而达到全方位的包裹住颗粒土，使颗粒土在转运的过程中，不受外力扰动，不影响后续实验分析，同时工艺过程简单易操作，对实验设备的影响小。
本实施例中采用的实验仪器为ckc三轴仪，仪器的顶帽和底座通过管道连接着试样的上下部和仪器底座的四个通道，通道可以使得试样能和外部连通，起到反压饱和、排水、通二氧化碳等功能，本技术方案的保存工艺也适用于其它实验仪器。
另外，本实施例中步骤A中的试样包括颗粒土、包裹在颗粒土外的橡胶膜以及设置在颗粒土顶部的可供抽负压的顶帽。
所述的步骤A中负压为20kpa~30kpa。
所述步骤B中的保鲜膜应裁剪的略大于每一瓣模具的尺寸，且和模具粘贴紧密无空隙，在模具的内表面涂上凡士林并贴上保鲜膜，方便后续模具脱模。
所述步骤D中的石灰按照水灰比1：1.2的比例，按照此比例配置的石灰为液体，保证注入模具时能够均匀分布，在试样的外部形成一个整体，使试样在没有负压的情况下也能保证其直立状态，且不会发生扰动。
所述的步骤D中的石灰采用生石灰，氧化钙的含量大于99.5%，石灰和水的含量根据公式计算，石灰含量=模具内的体积*1.2。
所述的步骤D中顶部加气压30~50kpa。
所述步骤F中，环氧树脂的量为45ml，环氧树脂的AB胶按照A胶30ml，B胶15ml进行配置；
环氧树脂用量的计算方法为：试样体积（V）*0.08=环氧树脂用量。
所述步骤B中的模具包括等分均布且围成一个圆形的四个夹板1，所述夹板1一侧的端面设有凸起部11，且另一侧的端面设有与凸起部11适配的凹陷部12，凸起部11和凹陷部12配合定位好后，保证夹板1围成一个圆，在用喉箍箍紧。
所述凸起部11与凹陷部12之间设有密封圈2，防止液态的石灰发生泄漏。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
Claims (9)
1.一种颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：其步骤包括：
步骤A、对试验完成后的试样从试样顶部抽负压；
步骤B、对试样外的杂质进行清理，后擦干，在模具内表面涂抹凡士林，然后在模具的内壁沾上保鲜膜；
步骤C、在试样外按照顺序安装好模具，然后用喉箍箍紧模具，模具安装时不得倾斜，并且保证模具的连接处安装紧密；
步骤D、配置液体的石灰，保证注入模具时能够均匀分布，在试样的外部形成一个整体，使试样在没有负压的情况下也能保证其直立状态，且不会发生扰动；
步骤E、静置5小时后，将模具脱模，去除负压，拿下试样的顶帽；
步骤F、配置环氧树脂，将环氧树脂在倒入仪器前，通过滤网过滤后倒入试样，然后通过在试样的顶部施加10KPa的气压，将环氧树脂均匀的压入试样内部，此步骤持续三小时，以此来保证环氧树脂分布的均匀性；
步骤G、三小时后将试样上下位子进行调整，然后重复步骤F，用环氧树脂从试样上部倒入。
2.根据权利要 求1所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述的步骤A中负压为20kpa~30kpa。
3.根据权利要求1所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述步骤B中的保鲜膜应裁剪的略大于每一瓣模具的尺寸，且和模具粘贴紧密无空隙。
4.根据权利要求1所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述步骤D中的石灰按照水灰比1：1.2的比例，按照此比例配置的石灰为液体。
5.根据权利要求4所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述的步骤D中的石灰采用生石灰，氧化钙的含量大于99.5%，石灰和水的含量根据公式计算，石灰含量=模具内的体积*1.2。
6.根据权利要求1所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述的步骤D中顶部加气压30~50kpa。
7.根据权利要求1所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述步骤F中，环氧树脂的量为45ml，环氧树脂的AB胶按照A胶30ml，B胶15ml进行配置；
环氧树脂用量的计算方法为：试样体积（V）*0.08=环氧树脂用量。
8.根据权利要求1所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述步骤B中的模具包括等分均布且围成一个圆形的四个夹板（1），所述夹板（1）一侧的端面设有凸起部（11），且另一侧的端面设有与凸起部（11）适配的凹陷部（12）。
9.根据权利要求8所述的颗粒土试样的无损保存工艺，其特征在于：所述凸起部（11）与凹陷部（12）之间设有密封圈（2）。
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