CN211636303U - 液塑限试验的土样制备装置 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种液塑限试验的土样制备装置，该土样制备装置包括：搅拌器，具有搅拌杆和搅拌片，所述搅拌片的一侧边与所述搅拌杆连接，所述搅拌片与所述搅拌杆连接的侧边从所述搅拌杆的一端向所述搅拌杆的另一端延伸；盛土皿，具有用于盛土的盛土槽，所述盛土槽的深度和所述搅拌片与所述搅拌杆连接的侧边的轴向长度相同。本公开能简化搅拌土样的操作难度，快速将土样搅拌至所需的稠度。

Description

液塑限试验的土样制备装置

技术领域

本公开涉及土工试验技术领域，特别涉及一种液塑限试验的土样制备装置。

背景技术

液塑限是土工试验的一个重要指标，是确定土的状态和划分土体类别的重要依据，目前试验室确定土体液塑限普遍采用的方法是液塑限联合测定法，该方法在试验过程中需将原状土样碾碎放入盛土皿中，通过加入不同分量的纯水，并用调土刀搅拌调制成不同稠度的均匀土样，以待测定。

相关技术中的调土刀呈螺旋桨叶状，使用时通过转动调土刀以对土样进行搅拌，同时还要控制调土刀沿盛土皿的深度方向上下往复移动，以实现均匀搅拌土样的目的。

然而，相关技术搅拌土样时需要试验人员上下反复提拉调土刀，实操性较差且效率较低，不便于快速将土样搅拌至所需的稠度，制备出可用于试验的合格土样。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种液塑限试验的土样制备装置，能简化搅拌土样的操作难度，快速将土样搅拌至所需的稠度。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种液塑限试验的土样制备装置，所述土样制备装置包括：搅拌器，具有搅拌杆和搅拌片，所述搅拌片的一侧边与所述搅拌杆连接，所述搅拌片与所述搅拌杆连接的侧边从所述搅拌杆的一端向所述搅拌杆的另一端延伸；盛土皿，具有用于盛土的盛土槽，所述盛土槽的深度和所述搅拌片与所述搅拌杆连接的侧边的轴向长度相同。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述搅拌片的数量为至少两个，所述搅拌片周向间隔分布在所述搅拌杆的外壁上。

在本公开实施例的另一种实现方式中，各所述搅拌片均有多个所述镂空，同一所述搅拌片的多个所述镂空沿所述搅拌杆的轴向间隔排布。

在本公开实施例的另一种实现方式中，每个所述搅拌片上的所述镂空均匀间隔排布；不同所述搅拌片上的所述镂空的数量、形状、各所述镂空面积和轴向位置中的至少一种不同。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述搅拌片的数量有两个，两个所述搅拌片的所述镂空的形状均为多边形，两个所述搅拌片的所述镂空的数量、各所述镂空的面积和轴向位置均不相同。

在本公开实施例的另一种实现方式中，至少两个所述搅拌片中包括第一搅拌片和第二搅拌片，在所述搅拌杆的同一径向横截面上，所述第一搅拌片在所述搅拌杆的径向上的长度不小于所述第二搅拌片在所述搅拌杆的径向上的长度。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述盛土槽包括搅拌区域和防溅区域，所述搅拌区域与所述防溅区域相连，所述搅拌区域的槽面轮廓与所述搅拌片的侧边轮廓相匹配，所述防溅区域位于所述盛土槽的开口处，所述防溅区域的轴向横截面为矩形。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述盛土皿上沿直线方向间隔排布有多个所述盛土槽。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述盛土皿为大理石材料件或者金属材料件。

在本公开实施例的另一种实现方中，所述土样制备装置还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述搅拌杆的另一端同轴连接。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例提供的土样制备装置中的搅拌器具有搅拌杆和搅拌片，搅拌片的一侧边与搅拌杆连接，且搅拌片上与搅拌杆连接的侧边从搅拌杆的一端向另一端延伸，即搅拌片上沿搅拌杆的径向延伸的部分也是从搅拌杆的一端向另一端延伸，并且由于盛土皿中的盛土槽的深度和搅拌片与搅拌杆连接的侧边的轴向长度相同，这样当使用搅拌片伸入盛土皿搅拌时，直接将搅拌杆的一端伸入盛土槽的槽底，并且由于搅拌片上沿搅拌杆的径向延伸的部分是从搅拌杆的一端向另一端延伸的，因此在控制搅拌片转动搅拌时，无需反复上下提拉搅拌杆就能使盛土槽内深度方向上的各处位置的土样都能与搅拌片相接触，且搅拌片具有镂空，便于对土样进行搅拌。本公开相较于相关技术中螺旋桨状的调土刀能省去反复提拉的操作步骤，因此能简化搅拌土样的操作难度，快速将土样搅拌至所需的稠度，制备出可用于试验的合格土样。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种液塑限试验的土样制备装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种搅拌器的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种搅拌杆上搅拌片的分布示意图；

图4是本公开实施例提供的一种搅拌器的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种搅拌器的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种盛土皿的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的一种盛土皿的截面示意图；

图8是本公开实施例提供的一种驱动电机与搅拌器连接的示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种液塑限试验的土样制备装置的结构示意图。如图1所述，该土样制备装置包括：搅拌器1和盛土皿2。搅拌器1具有搅拌杆11和搅拌片12，搅拌片12的一侧边与搅拌杆11连接，搅拌片12与搅拌杆11连接的侧边从搅拌杆11的一端向搅拌杆11的另一端延伸，搅拌片12具有镂空13；盛土皿2具有用于盛土的盛土槽21，盛土槽21的深度H和搅拌片12与搅拌杆11连接的侧边的轴向长度L相同。

本公开实施例提供的土样制备装置中的搅拌器具有搅拌杆和搅拌片，搅拌片的一侧边与搅拌杆连接，且搅拌片上与搅拌杆连接的侧边从搅拌杆的一端向另一端延伸，即搅拌片上沿搅拌杆的径向延伸的部分也是从搅拌杆的一端向另一端延伸，并且由于盛土皿中的盛土槽的深度和搅拌片与搅拌杆连接的侧边的轴向长度相同，这样当使用搅拌片伸入盛土皿搅拌时，直接将搅拌杆的一端伸入盛土槽的槽底，并且由于搅拌片上沿搅拌杆的径向延伸的部分是从搅拌杆的一端向另一端延伸的，因此在控制搅拌片转动搅拌时，无需反复上下提拉搅拌杆就能使盛土槽内深度方向上的各处位置的土样都能与搅拌片相接触，且搅拌片具有镂空，便于对土样进行搅拌。本公开相较于相关技术中螺旋桨状的调土刀能省去反复提拉的操作步骤，因此能简化搅拌土样的操作难度，快速将土样搅拌至所需的稠度，制备出可用于试验的合格土样。

本公开的一些实现方式中，搅拌片12的数量可以为一个。搅拌杆11上设置一个搅拌片12时，每控制搅拌杆11转动一周即可使得搅拌片12与盛土槽21内的土样接触一次。由于搅拌片12上沿搅拌杆11的径向延伸的部分是从搅拌杆11的一端向另一端延伸的，在控制搅拌片12转动搅拌时，无需反复上下提拉搅拌杆11就能使盛土槽21内深度方向上的各处位置的土样都能与搅拌片12相接触，从而能简化搅拌土样的操作难度，便于将土样搅拌至所需的稠度。

本公开的其他一些实现方式中，搅拌片12的数量为至少两个，搅拌片12周向间隔分布在搅拌杆11的外壁上。搅拌杆11上设置至少两个搅拌片12时，每控制搅拌杆11转动一周即可使得搅拌片12与盛土槽21内的土样接触至少两次。即设置多个搅拌片12能更快速地将土样搅拌均匀，从而提高土样的制备效率。同时由于搅拌片12上沿搅拌杆11的径向延伸的部分是从搅拌杆11的一端向另一端延伸的，在控制搅拌片12转动搅拌时，无需反复上下提拉搅拌杆11就能使盛土槽21内深度方向上的各处位置的土样都能与搅拌片12相接触，从而能简化搅拌土样的操作难度，便于将土样搅拌至所需的稠度。

示例性地，如图2所示，搅拌片12的数量为两个，且两个搅拌片12对称分布在搅拌杆11的外壁上。该种搅拌杆11上有两个搅拌片12，每控制搅拌杆11转动一周即可使得搅拌片12与盛土槽21内的土样接触两次。相较于设置单个搅拌片12，能更快速地将土样搅拌均匀，从而提高土样的制备效率。

示例性地，如图3所示，搅拌片12的数量为三个，且三个搅拌片12的周向均匀间隔分布在搅拌杆11上，且三个搅拌片12之间的夹角均为120°。该种搅拌杆11上有三个搅拌片12，每控制搅拌杆11转动一周即可使得搅拌片12与盛土槽21内的土样接触三次。相较于设置单个搅拌片12，能更快速地将土样搅拌均匀，从而提高土样的制备效率。

可选地，各搅拌片12均有多个镂空13，同一搅拌片12的多个镂空13沿搅拌杆11的轴向间隔排布。设置镂空13便于搅拌片12搅拌土样时，土样能通过镂空13穿过搅拌片12，从而降低搅拌杆11转动时所需要克服的阻力，并且将搅拌片12设置镂空13后，使搅拌片12与土样接触的面积更小，以便于将土样搅拌均匀，从而提高土样的制备效率。

示例性地，如图1所示，搅拌片12上具有三个镂空13，三个镂空13沿搅拌杆11的轴向间隔排布。设置多个镂空13便于搅拌片12搅拌土样时，土样能通过不同的镂空13穿过搅拌片12，从而降低搅拌杆11转动时所需要克服的阻力，并且将搅拌片12设置镂空13后，使搅拌片12与土样接触的面积更小，以便于将土样搅拌均匀，从而提高土样的制备效率。

本实施例中，搅拌器1的搅拌杆11为圆柱形，直径为6mm，长度145mm。搅拌片12由直径L0为5mm的圆柱形耐磨钢制成，各个圆柱形耐磨钢拼接形成如图1所示的具有镂空13的搅拌片12，其中，搅拌片12总宽度为66mm，总高度为60mm，外边缘呈椭圆形。

可选地，每个搅拌片12上的镂空13均匀间隔排布；不同搅拌片12上的镂空13的数量、形状、各镂空13面积和轴向位置中的至少一种不同。其中，搅拌片12上的镂空13均匀间隔排布是指搅拌片12上的镂空13从搅拌片的一侧边向另一侧边以相同的间隔距离分布。镂空13的形状可以为多边形或者是曲线连接而成的封闭图形，例如，四边形、圆形等。镂空13的轴向位置是指在搅拌杆的轴向上的各个位置。

本实施例中，在搅拌片12上设置镂空时，可以改变镂空13的数量、形状、各镂空13面积和轴向位置中的一个或多个条件，以实现多种不同的镂空布置方式。

示例性地，如图4所示，搅拌片12的数量有两个，两个搅拌片12的镂空13的形状均为多边形，两个搅拌片12的镂空13的数量、各镂空13的面积和轴向位置均不相。图4中位于左侧的搅拌片12的镂空13数量为3，图中位于右侧的搅拌片12的镂空13数量为2。左侧的搅拌片12的三个镂空13均为多边形，位于上方的两个镂空13为四边形，最上方四边形的二条侧边为直边，另外二条侧边为曲边；另一个四边形一条侧边为直边，另外三条侧边为曲边；位于下方的一个镂空13为三边形，且三边形的一条侧边为直边，另外二条侧边为曲边。右侧的搅拌片12的两个镂空13均为多边形，位于上方的一个镂空13为四边形，且四边形的二条侧边为直边，另外二条侧边为曲边；位于下方的一个镂空13为三边形，且三边形的一条侧边为直边，另外二条侧边为曲边。并且，左侧的搅拌片12的三个镂空13的中心在搅拌杆11的轴向上的位置与右侧搅拌片12的两个镂空13的中心在搅拌杆11的轴向上的位置均不在同一水平面上。同时，左侧的搅拌片12的三个镂空13的面积与右侧的搅拌片12的两个镂空13的面积也不相同。基于上述多种区别的两种搅拌片12形成的搅拌器1在转动时，两个搅拌片12与土样接触且两个搅拌片12用于划分土样的部位均不同，即使得搅拌片12上划分土样的部位在盛土槽21内深度方向上的位置不同，从而使该种搅拌器1能更容易使土样搅拌均匀，以提高土样的制备效率。

可选地，至少两个搅拌片12中包括第一搅拌片121和第二搅拌片122，在搅拌杆11的同一径向横截面上，第一搅拌片121在搅拌杆11的径向上的长度L1不小于第二搅拌片122在搅拌杆11的径向上的长度L2。这样，使得搅拌杆11上至少包括两个搅拌片12在径向上的宽度不同，从而在搅拌杆11转动时，搅拌片12能接触盛土槽21内径向上两处不同位置的土样，以便于能更加均匀地搅拌土样，从而提高土样的制备效率。

示例性地，如图5所述，搅拌杆11上具有两个搅拌片12，两个搅拌片12对称分布在搅拌杆11的外壁上，且两个搅拌片12分别为第一搅拌片121和第二搅拌片122。其中，在搅拌杆11的各个不同径向横截面上，第一搅拌片121在搅拌杆11的径向上的长度均不小于第二搅拌片122在搅拌杆11的径向上的长度。这样，在控制搅拌杆11转动时，搅拌片12能接触盛土槽21内径向上两处不同位置的土样，以便于能更加均匀地搅拌土样，从而提高土样的制备效率。

可选地，如图1、6、7所示，盛土槽21包括搅拌区域21a和防溅区域21b，搅拌区域21a与防溅区域21b相连，防溅区域21b位于盛土槽21的开口处，防溅区域21b的轴向横截面为矩形。本实施例中，搅拌区域21a的深度h2可以与待制备土样的高度相同，也即是，搅拌土样时仅搅拌区域21a内设有土样，而位于盛土槽21开口处于的防溅区域21b无土样，该防溅区域21b可以是竖直状的槽，即其轴向横截面为矩形，在搅拌的过程中，防溅区域21b的深度h1可以是10mm。该种竖直状的槽相较于与斜槽、锥槽等形状的槽更容易将土样保留在槽内，从而防止速度过快将土样搅拌出盛土槽21。

本公开实施例中，搅拌片12会随搅拌杆11于搅拌区域21a内转动，因此为便于搅拌片12在搅拌区域21a内转动，搅拌区域21a的槽面轮廓可以与搅拌片12的侧边轮廓相匹配。

例如，搅拌区域21a为半球形槽时，搅拌片12与搅拌区域21a接触的侧边可以是圆弧边，且圆弧边为完整圆弧的四分之一，这样以便于搅拌片12在搅拌区域21a内转动。当搅拌区域21a为半椭圆形槽时，搅拌片12与搅拌区域21a接触的侧边则可以是椭圆弧边。当搅拌区域21a为圆柱槽时，搅拌片12与搅拌区域21a接触的侧边则可以是直角边。只要满足搅拌片12的形状能在搅拌区域21a内转动即可，本实施例不做限制。

可选地，盛土皿2上沿直线方向间隔排布有多个盛土槽21。

示例性地，如图6、7所示，盛土皿2为平板结构，盛土皿2上沿直线方向间隔排布有三个盛土槽21。本实施例中，该平板结构上加工制作有三个盛土槽21，三个盛土槽21均可以用于盛土进行搅拌。其中，平板结构的尺寸为680mmх280mmх120mm，盛土槽21的口径为120mm，盛土槽21的深度为60mm，各个盛土槽21之间的间距，以及各个盛土槽21距离平板结构的边缘距离均可以为60mm至90mm，从而防止搅拌时各个盛土皿2之间相互影响。

本公开实施例中制备土样程序要求为：将代表土样约200克，分成3份，分别放入3个盛土槽21，加入不同数量的纯水，分别达到规定的含水率，调成均匀土膏，该土膏作为试验土样进行下一步试验。为便于快速制备出三种不同含水率的土样，本公开设置了采用平板结构作为盛土皿2，并在盛土皿2上一次设置3个盛土槽21，从而便于一次性制备出三种不同含水率的土样，以提高制备效率。

其中，盛土皿2可以是大理石材料件或者金属材料件。例如，盛土皿2可以是大理石板或者金属板，使用大理石板或金属板作为盛土皿2可以提高盛土皿2的耐磨性能，并降低摩擦系数以便于搅拌土样。

在本实施例的其他一些实现方式中，盛土皿2上也可以仅设置一个盛土槽21，此时土样的试验方法改成单皿法，即在同一个土样中逐步增加纯水，使得一个土样逐步具有不同的含水率，并在不同含水率时进行试验，由于制备的土样数量少因此效果较高。

可选地，如图8所示，土样制备装置还包括驱动电机3，驱动电机3的输出轴与搅拌杆11的另一端同轴连接。采用驱动电机3控制搅拌杆11转动，能省时省力，提高搅拌效率。本实施例中，驱动电机3可以是电动手钻，将电动手钻的工具夹头连接在搅拌杆11的另一端上即可控制搅拌杆11转动。且该电动手钻具有多个挡位，可根据需要调整扭力及旋转速度，便于使用。

可选地，搅拌杆11的另一端可以呈三角棱柱状，这样使得电动手钻通过的工具夹头可以更加牢靠地将搅拌杆11夹设在其中。示例性地，搅拌杆11的另一端呈三角棱柱状的区域长度可以是30mm。

在使用本公开提供的土样制备装置时，首先，将盛土皿放置在工作台或便于搅拌、清洗的池内；然后，将代表土样约200克，分成3份，分别放入3个盛土槽内，加入不同数量的纯水，分别达到规定的含水率；接着，将搅拌器的搅拌杆卡入电动手钻的工具夹头并锁紧，并连接电源，调节电动手钻的挡位达到规定扭力；然后，将搅拌片伸入盛土槽，按一定顺序对土样搅拌，开始可用小的扭力和转速，根据情况增加扭力或加快速度，直到搅拌合格为止。

以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述土样制备装置包括：

搅拌器(1)，具有搅拌杆(11)和搅拌片(12)，所述搅拌片(12)的一侧边与所述搅拌杆(11)连接，所述搅拌片(12)与所述搅拌杆(11)连接的侧边从所述搅拌杆(11)的一端向所述搅拌杆(11)的另一端延伸，所述搅拌片(12)具有镂空(13)；

盛土皿(2)，具有用于盛土的盛土槽(21)，所述盛土槽(21)的深度(H)和所述搅拌片(12)与所述搅拌杆(11)连接的侧边的轴向长度(L)相同。

2.根据权利要求1所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述搅拌片(12)的数量为至少两个，所述搅拌片(12)周向间隔分布在所述搅拌杆(11)的外壁上。

3.根据权利要求2所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，各所述搅拌片(12)均有多个所述镂空(13)，同一所述搅拌片(12)的多个所述镂空(13)沿所述搅拌杆(11)的轴向间隔排布。

4.根据权利要求3所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，每个所述搅拌片(12)上的所述镂空(13)均匀间隔排布；

不同所述搅拌片(12)上的所述镂空(13)的数量、形状、各所述镂空(13)面积和轴向位置中的至少一种不同。

5.根据权利要求4所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述搅拌片(12)的数量有两个，两个所述搅拌片(12)的所述镂空(13)的形状均为多边形，两个所述搅拌片(12)的所述镂空(13)的数量、各所述镂空(13)的面积和轴向位置均不相同。

6.根据权利要求2所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，至少两个所述搅拌片(12)中包括第一搅拌片(121)和第二搅拌片(122)，在所述搅拌杆(11)的同一径向横截面上，所述第一搅拌片(121)在所述搅拌杆(11)的径向上的长度(L1)不小于所述第二搅拌片(122)在所述搅拌杆(11)的径向上的长度(L2)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述盛土槽(21)包括搅拌区域(21a)和防溅区域(21b)，所述搅拌区域(21a)与所述防溅区域(21b)相连，所述搅拌区域(21a)的槽面轮廓与所述搅拌片(12)的侧边轮廓相匹配，所述防溅区域(21b)位于所述盛土槽(21)的开口处，所述防溅区域(21b)的轴向横截面为矩形。

8.根据权利要求1至6任一项所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述盛土皿(2)上沿直线方向间隔排布有多个所述盛土槽(21)。

9.根据权利要求1至6任一项所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述盛土皿(2)为大理石材料件或者金属材料件。

10.根据权利要求1至6任一项所述的液塑限试验的土样制备装置，其特征在于，所述土样制备装置还包括驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出轴与所述搅拌杆(11)的另一端同轴连接。

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