CN218766472U - 分散性土碎块试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分散性土碎块试验装置。分散性土碎块试验装置包括：圆形压板、孔筒、工字柱和制样环，所述圆形压板具有通孔，所述圆形压板放置在烧杯中；所述孔筒放置在所述圆形压板上，且所述孔筒与所述圆形压板的所述通孔相配合；所述工字柱放置在所述孔筒和所述圆形压板的下方；所述制样环与所述孔筒相配合，且所述制样环能够套设在所述孔筒的外部。本发明实施例的分散性土碎块试验装置，结构简单、操作方便、易拆卸、低成本，通过定量化的制样装置，可以定量控制进行碎块试验的试样尺寸，通过带有测量装置的圆形压板测量胶体析出范围，可进一步分析分散性土样的析出程度。

Description

分散性土碎块试验装置

技术领域

本实用新型属于分散性土试验技术领域，具体涉及一种可定量化的开展分散性土碎块试验的装置。

背景技术

作为一种应用广泛的分散性土测试技术，碎块试验具有简便易行、在野外和室内均可快速简单地操作、可以模拟各种不同含盐浓度的水对分散性土的影响等突出优势。在常规的测试过程中，通过将15mm边长左右的分散性土块放入到放入盛有约200ml水的烧杯中，浸放5～10分钟后观察土块中胶体的分散现象以鉴定土样的分散性。但是目前的试验过程中，碎块试验的定量化存在不足，较为依据试验人员的经验。

定量化不足主要表现在3个方面：1、制样的定量化，正方形方块本身难以制样，尺寸大小为粗略值，通常为试验人员粗略估计；2、判定标准的定量化，现有标准对于强分散性土和非分散性具有较强的适用性，但是对于过渡性土，没有具体的指标去衡量胶体的析出程度，从而无法进行不同过渡性土的横向比较；3、措施评价定量化，针对分散性土，工程上通常会采取一些措施抑制分散性，但是由于缺乏定量化的指标，无法定量衡量工程措施的有效性。并且现有的试验方法，无法准确衡量低黏聚力土和分散性的区别。

针对分散性土碎块试验定量化不足的问题，急需要一种结构简单、操作方便、易拆卸的低成本装置来实现分散性土碎块试验中的定量化。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

碎块试验是从胶体化学的基本观点出发的，认为某些黏性土在水中产生分散性的原因是胶体颗粒的析出，因而采用胶体析出的程度不同作为鉴定标准。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种分散性土碎块试验装置。

根据本实用新型实施例的分散性土碎块试验装置，包括：圆形压板，所述圆形压板具有通孔，所述圆形压板放置在烧杯中；孔筒，所述孔筒放置在所述圆形压板上，且所述孔筒与所述圆形压板的所述通孔相配合；工字柱，所述工字柱放置在所述孔筒和所述圆形压板的下方；制样环，所述制样环与所述孔筒和所述圆形压板相配合，且所述制样环能够套设在所述孔筒的外部。

根据本实用新型实施例的分散性土碎块试验装置，结构简单、操作方便、易拆卸、低成本，通过定量化的制样装置，可以定量控制进行碎块试验的试样尺寸，通过带有测量装置的圆形压板测量胶体析出范围，可进一步分析分散性土样的析出程度。

可选地，所述通孔设在所述圆形压板的中心位置，且所述通孔将所述圆形压板分成三个圆环，从上到下依次为圆形压板一环、圆形压板二环和圆形压板三环，所述圆形压板三环的内径大于所述圆形压板一环的内径，所述圆形压板一环的内径大于所述圆形压板二环的内径。

可选地，所述圆形压板上设置有圆形压板刻度，所述圆形压板刻度有多个，多个所述圆形压板刻度从所述圆形压板一环的内径边缘向外辐射。

可选地，所述孔筒为圆柱形钢环，所述孔筒的筒壁上设有多个均匀分布的孔筒析出孔，所述孔筒析出孔的直径为1mm，相邻的所述孔筒析出孔之间的间距为1.5mm。

可选地，所述孔筒的外径与所述圆形压板一环的内径相配合，所述孔筒能够放置在所述圆形压板中。

可选地，所述工字柱包括一体成型的工字柱一圆台和工字柱三圆台，所述工字柱三圆台通过连接柱与工字柱二圆台相连，所述工字柱三圆台的直径大于所述工字柱一圆台的直径。

可选地，所述工字柱一圆台和工字柱三圆台中间均匀分布有多个工字柱孔，多个所述工字柱孔沿轴向贯穿所述工字柱一圆台和所述工字柱三圆台，所述工字柱孔的直径为1mm，相邻的所述工字柱孔之间的间距为1.5mm。

可选地，所述工字柱一圆台的直径与所述圆形压板二环的内径相配合，所述工字柱三圆台的直径与所述圆形压板三环的内径相配合。

可选地，所述制样环为圆柱形环体，所述制样环的一端设有制样环刃口，所述制样环刃口的最小内径与所述孔筒的内径以及工字柱二圆台的直径均相同，所述制样环的外径与所述圆形压板三环的内径相配合，所述制样环的内壁与所述孔筒的外径相配合。

可选地，所述工字柱二圆台和所述工字柱一圆台之间的距离大于所述制样环的高度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的定量化分散性土碎块试验过程示意图。

图2是本实用新型实施例的制样设备示意图。

图3是本实用新型实施例的圆形压板俯视图。

图4是本实用新型实施例的工字柱的结构示意图。

附图标记：

试验用水1；

工字柱2；工字柱一圆台21；工字柱二圆台22；工字柱三圆台23；工字柱孔24；

圆形压板3；圆形压板一环31；圆形压板二环32；圆形压板三环33；圆形压板刻度34；

分散性土试样4；

孔筒5；孔筒析出孔51；

烧杯6；

制样环7；制样环刃口71；制样环内壁72。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的分散性土碎块试验装置包括圆形压板3、孔筒5、工字柱2和制样环7，圆形压板3具有通孔，圆形压板3放置在烧杯6中；孔筒5放置在圆形压板3上，且孔筒5与圆形压板3的通孔相配合。即孔筒5与圆形压板3之间不是固定连接，孔筒5是可以从圆形压板3上拿起来的，当将孔筒5放在圆形压板3上时，孔筒5能够放在圆形压板3的通孔处，且孔筒5不会从圆形压板3上掉下来。

工字柱2放置在孔筒5和圆形压板3的下方，即工字柱2与孔筒5和圆形压板3不是固定连接的。这是做分散性土碎块试验时的拼装结构，当工字柱2位于圆形压板3中通孔的下方，孔筒5放在圆形压3板上方时，工字柱2的位置与孔筒5的位置相对应。

制样环7与孔筒5和圆形压板3相配合，且制样环7能够套设在孔筒5的外部。即制样环7既能与孔筒5相配合，还与圆形压板3相配合。制样环7是制样时所需要的工具，制样环7能够套在孔筒5的外部，也能够将孔筒5从制样环7中取出。制样时，需要将制样环7与孔筒5和圆形压板3配合制样。

下面参考图1-图4简要地描述本实用新型实施例的定量化的分散性土碎块试验装置的使用方法：

先将工字柱2、圆形压板3、孔筒5、烧杯6和制样环7清洗干净，测量分散性土试样4的含水量，对工字柱2、圆形压板3、孔筒5进行称重。再按照图2的方式将圆形压板3、孔筒5、制样环7进行拼装后，准备好分散性土试样4，进行取样，取样后对孔筒5进行称重，计算孔筒5中分散性土试样4的质量，并根据含水量指标计算分散性土试验4的干土重量。

再按照图1的方式，将工字柱2、圆形压板3、孔筒5进行拼装，将拼装好的试验装置，小心放入盛有试验用水1的烧杯6中，试验过程中仔细观察分散性土试样4的胶体析出特征，并记录，试验开展1h后，取出工字柱2、圆形压板3、分散性土试样4、孔筒5，小心擦拭工字柱2、圆形压板3、孔筒5附着的土颗粒，放入烘箱烘干后，进行称重，并计算胶体析出后的剩余的分散性土试样4干土质量。通过试验前后的分散性土试样4干土质量对比，分析碎块试验的析出程度。

根据本实用新型实施例的分散性土碎块试验装置，结构简单、操作方便、易拆卸、低成本，通过定量化的制样环，可以定量控制进行碎块试验的试样尺寸。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的分散性土碎块试验装置包括圆形压板3、孔筒5、工字柱2和制样环7，圆形压板3具有通孔，通孔贯穿在圆形压板3的中心位置，且通孔将圆形压板3分成三个圆环，从上到下依次为圆形压板一环31、圆形压板二环32和圆形压板三环33，三个圆环一体成型，三个圆环的外径一样，圆形压板三环33的内径大于圆形压板一环31的内径，圆形压板一环31的内径大于圆形压板二环32的内径。

圆形压板3上设置有圆形压板刻度34，圆形压板刻度34有多个，多个圆形压板刻度34从圆形压板一环41的内径边缘向外辐射。具体地，如图3所示，圆形压板刻度34有四条，均匀分布在圆形压板3的上表面。通过带有测量装置的圆形压板测量胶体析出范围，可进一步分析分散性土样的析出程度。

孔筒5为圆柱形钢环，孔筒5的筒壁上设有多个均匀分布的孔筒析出孔51，孔筒析出孔51的直径为1mm，相邻的孔筒析出孔51之间的间距为1.5mm。孔筒析出孔51的设置，是为了在做分散性土碎块试验时，可以使孔筒5中的细土颗粒从孔筒析出孔51析出，落在圆形压板3上，粗土颗粒保留在孔筒5中。落在圆形压板3上的细土颗粒在圆形压板刻度34上，通过圆形压板3上的刻度测量胶体析出范围，可进一步分析分散性土样的析出程度。

孔筒5的外径与圆形压板一环31的内径相配合，孔筒5能够放置在所述圆形压板3中。当孔筒5放在圆形压板3上时，孔筒5的外壁与圆形压板一环31的内径接触，圆形压板刻度34从孔筒5的外壁处开始向外辐射，且孔筒5的底部放在圆形压板二环32的顶面上，从而使孔筒5能够放置平稳。

工字柱2包括一体成型的工字柱一圆台21和工字柱三圆台23，工字柱三圆台23通过连接柱与工字柱二圆台22相连，工字柱三圆台23的直径大于工字柱一圆台21的直径。

工字柱一圆台21的直径与圆形压板二环32的内径相配合，即工字柱一圆台21的直径与圆形压板二环32的内径的尺寸相等，且工字柱一圆台21的厚度与圆形压板二环32的厚度相同，使得当工字柱2放在圆形压板3下面时，工字柱一圆台21的侧壁与圆形压板二环32的内壁相连接，工字柱一圆台21的顶部与圆形压板二环32的顶部平齐。

工字柱三圆台23的直径与圆形压板三环33的内径相配合，即工字柱三圆台23的直径与圆形压板三环33的内径尺寸相等，当工字柱2放在圆形压板3下面时，工字柱三圆台23的顶部边缘与圆形压板二环32的底面能够紧密接触，且工字柱三圆台23的侧壁与圆形压板三环33的内壁紧密接触，从而使圆形压板3能够平稳的放置在工字柱2上。

工字柱一圆台21和工字柱三圆台23中间均匀分布有多个工字柱孔24，多个工字柱孔24沿轴向贯穿工字柱一圆台21和工字柱三圆台23，工字柱孔24的直径为1mm，相邻的工字柱孔24之间的间距为1.5mm。工字柱孔24的设置是为了在做分散性土碎块试验时，让其上方的细土颗粒能够通过工字柱孔24自由析出，粗土颗粒保留。

制样环7为圆柱形环体，制样环7的外径与圆形压板三环33的内径相配合，当制样环7与圆形压板3组装时，制样环7的外壁能够紧贴圆形压板三环33的内壁。制样环内壁72与孔筒5的外径相配合，当制样环7套在孔筒5外时，孔筒5的外壁与制样环内壁72紧密接触。

制样环7的一端设有制样环刃口71，制样环刃口71的剖面图是倒钩形状，制样环刃口71的最小内径与孔筒5的内径以及工字柱二圆台22的直径均相同。制样环刃口71的外径与圆形压板三环33的内径一致。

工字柱二圆台22和工字柱一圆台21之间的距离大于制样环7的高度，这样的设置可以使制样后孔筒5能够全部从制样环7中取出。

如图1-图4根据本实用新型实施例的定量化的分散性土碎块试验装置的使用方法，具体如下所示：

实用新型装置在使用时，先将工字柱2、圆形压板3、孔筒5、烧杯6、制样环7清洗干净，测量分散性土试样4的含水量，对工字柱2、圆形压板3、孔筒5进行称重。

制样时，需要在制样环刃口71、制样环内壁72、孔筒5外壁均匀涂抹润滑油，按照图2的方式将圆形压板3、孔筒5、制样环7进行拼装，准备好分散性土试样4，放置到平整的平台上，将制样环刃口71对准分散性土试样4，用手缓慢按压圆形压板3，按压过程中，可利用切土刀等工具进行分散性土试样4的切削，保证按压过程的顺利，当孔筒5中全部充满试验土样4时，取下制样环7和孔筒5。将工字柱二圆台22朝上放置到平整的平台上，再把制样环刃口71对准工字柱二圆台22，缓慢按压，挤出孔筒5，将孔筒5两端修平后，进行称重，计算孔筒5中分散性土试样4的质量，并根据含水量指标计算分散性土试验4的干土重量。

然后按照图1的方式，将工字柱2、圆形压板3、孔筒5进行拼装，将拼装好的试验装置，小心放入盛有试验用水1的烧杯6中，试验用水宜淹没孔筒5上端面5cm以上，试验过程中仔细观察分散性土试样4的胶体析出特征，并在5min和10min时进行记录，通过圆形压板刻度34测量胶体析出的范围，试验开展1h后，取出工字柱2、圆形压板3、分散性土试样4和孔筒5，小心擦拭工字柱2、圆形压板3和孔筒5附着的土颗粒，放入烘箱烘干后，进行称重，并计算胶体析出后的剩余的分散性土试样4干土质量。通过试验前后的分散性土试样4干土质量对比，分析碎块试验的析出程度。

本实用新型的保护范围并不限于一种定量化的分散性土碎块试验装置，通过改变相应零件的尺寸就可以满足更多的需求。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行某些零件的尺寸以及结构的变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分散性土碎块试验装置，其特征在于，包括：

圆形压板，所述圆形压板具有通孔；

孔筒，所述孔筒放置在所述圆形压板上，且所述孔筒与所述圆形压板的所述通孔相配合；

工字柱，所述工字柱放置在所述孔筒和所述圆形压板的下方；

制样环，所述制样环与所述孔筒和所述圆形压板相配合，且所述制样环能够套设在所述孔筒的外部。

2.根据权利要求1所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述通孔设在所述圆形压板的中心位置，且所述通孔将所述圆形压板分成三个圆环，从上到下依次为圆形压板一环、圆形压板二环和圆形压板三环，所述圆形压板三环的内径大于所述圆形压板一环的内径，所述圆形压板一环的内径大于所述圆形压板二环的内径。

3.根据权利要求2所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述圆形压板上设置有圆形压板刻度，所述圆形压板刻度有多个，多个所述圆形压板刻度从所述圆形压板一环的内径边缘向外辐射。

4.根据权利要求2所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述孔筒为圆柱形钢环，所述孔筒的筒壁上设有多个均匀分布的孔筒析出孔，所述孔筒析出孔的直径为1mm，相邻的所述孔筒析出孔之间的间距为1.5mm。

5.根据权利要求4所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述孔筒的外径与所述圆形压板一环的内径相配合，所述孔筒能够放置在所述圆形压板中。

6.根据权利要求5所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述工字柱包括一体成型的工字柱一圆台和工字柱三圆台，所述工字柱三圆台通过连接柱与工字柱二圆台相连，所述工字柱三圆台的直径大于所述工字柱一圆台的直径。

7.根据权利要求6所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述工字柱一圆台和工字柱三圆台中间均匀分布有多个工字柱孔，多个所述工字柱孔沿轴向贯穿所述工字柱一圆台和所述工字柱三圆台，所述工字柱孔的直径为1mm，相邻的所述工字柱孔之间的间距为1.5mm。

8.根据权利要求6所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述工字柱一圆台的直径与所述圆形压板二环的内径相配合，所述工字柱三圆台的直径与所述圆形压板三环的内径相配合。

9.根据权利要求8所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述制样环为圆柱形环体，所述制样环的一端设有制样环刃口，所述制样环刃口的最小内径与所述孔筒的内径以及工字柱二圆台的直径均相同，所述制样环的外径与所述圆形压板三环的内径相配合，所述制样环的内壁与所述孔筒的外径相配合。

10.根据权利要求9所述的分散性土碎块试验装置，其特征在于，所述工字柱二圆台和所述工字柱一圆台之间的距离大于所述制样环的高度。

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