CN108396793B - 一种简易的水泥土抗渗试样制作方法 - Google Patents

一种简易的水泥土抗渗试样制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种简易的水泥土抗渗试样制作方法，属于土工试验技术领域。本制作方法所需的制作装置主要包括制样筒、压样塞、带螺栓的工作垫板。制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起，并固定在工作垫板上。压样塞挤压经搅拌均匀的水泥土，制作出水泥土试样，再密封后得到抗渗试验要求的试样。制样筒的下端有凸缘，通过螺栓固定到工作垫板上。采用本制作方法制作出的试样压实度均匀，可避免后期养护过程中出现裂纹，操作简单、高效。

Description

一种简易的水泥土抗渗试样制作方法
技术领域
本发明涉及一种简易的水泥土抗渗试样制作方法，属于土工试验技术领域。
背景技术
基坑开挖过程中，基坑内外一般会有水位差。在水位差的作用下，基坑外的水会渗人基坑内，严重时会发生流砂或突涌，对基坑造成破坏。止水帷幕可以有效地防止这类破坏，基坑内渗入的地下水就会大幅度地减少，更容易被排出。基坑开挖工程中，地下水埋深较浅且土层的渗透系数较大时，可以用水泥土为材料在基坑周围设置止水帷幕。水泥土就是土和水泥的混合体，工程中一般采用高压旋喷桩施工机械，将水泥浆液混合入土体内形成。因此，需要了解水泥土的抗渗特性，以便确定水泥土内水泥的最佳掺入比，这就需要进行水泥土的抗渗试验。
水泥土抗渗试样的制备是一个非常关键的环节，试样的质量直接影响到试验结果准确性。目前，实验室内制作的抗渗试样的形状有两种：圆柱形和截头圆锥形。考虑到现场钻芯取样的水泥土试样为圆柱状，为了便于与现场取得的试样的试验结果对比，室内制作的水泥土的抗渗试样应优先采用圆柱状。以往一般采用环刀制作该类圆柱状的试样。
采用环刀制作圆柱状试样的过程中，水泥土是分层击实的，容易造成试样的压实度不均匀，层间结合处在随后的养护中容易出现裂纹。这些因素都会对试验结果产生影响，亟待研制更加合理的水泥土抗渗试样制作方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足和问题，提供一种简易的水泥土抗渗试样制作方法。
本发明提供了一种简易的水泥土抗渗试样制作方法，采用的非常规制作装置主要包括制样筒、压样塞、卡箍、工作垫板；制样筒为对半式，由两个筒片通过卡箍组装在一起；筒片下端有凸缘，凸缘中部有螺栓孔；工作垫板上焊接有朝上的螺栓，该螺栓穿过筒片凸缘上的螺栓孔，并安装有相应的螺母，以固定制样筒；制作水泥土抗渗试样时，采用以下步骤：
步骤1：取两个筒片，相对组成制样筒，制样筒外侧布置卡箍，安装卡箍螺栓，拧紧卡箍螺母，使筒片拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的工作垫板上，调整位置，使凸缘螺栓穿过凸缘螺栓孔，安装并拧紧凸缘螺母，向制样筒内腔壁涂刷矿物油，作为脱模剂；
步骤3：称量已经搅拌均匀的水泥土样土，缓缓倒入制样筒内，整平；
步骤4：再取压样塞放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得压样塞的上表面与制样筒的上端面平齐，并在加压的状态下，保持5分钟；
步骤5：拧松卡箍螺母，卸除卡箍，拧松凸缘螺母，上提制样筒，分离筒片，去除压样塞，得到水泥土试样；
步骤6：取一个环刀，平置在硬塑料垫板上，将步骤5得到的水泥土试样放入环刀内的中间位置，使水泥土试样和环刀内壁的间隙均匀，用针管向间隙内注入加热过的石蜡液体，确保密封，1小时后，就得到了水泥土抗渗试样。
制样筒采用对半式，是为了便于取出制作的试样，避免直接从圆筒（比如环刀）内推出时，对试样造成破坏和损伤。将制作一个试样所需的水泥土一次性装入制样筒，可避免分层击实造成的压实度不均匀及随后试样易产生裂纹等问题。工作垫板上焊接有朝上的螺栓，用于固定制样筒。
所述的制样筒的内径为56mm，外径为66mm，高度为80mm。这是因为，随后进行抗渗试验时，需要将试样放入环刀内并蜡封。环刀的内径为61.8mm，高为40mm。制得的试样放入环刀内后，有近3.0mm的缝隙可以满足加热后的石蜡液体的流动，保证试样被严密包裹。
所述的压样塞的直径为55.4mm，高度为40mm。试样的高度为40mm，压样塞的高度为40mm，制样筒高80mm。制样时，将已称量的样土倒入制样筒内，整平后，放入压样塞，通过挤压压样塞，使压样塞的上表面与制样筒的顶面平齐，于是就得到了直径56mm，高度40mm的水泥土试样。
所述的卡箍由两个卡箍片组装而成，卡箍片的内径为55mm。卡箍片的内径略小于制样筒的外径，是为了安装卡箍后，一个卡箍的两个卡箍片之间保留有一定间隙，便于在拧紧卡箍螺栓组件的卡箍螺母后，卡箍能将两个筒片挤压紧密。
所述的制样筒、压样塞、卡箍、工作垫板、所有的螺栓和螺母的材质均为不锈钢。这是为了保证所得试样不被铁锈污染，也为了增加该装置的使用寿命。
与现有制作方法相比，本发明在水泥土试样的制作过程中，可使试样一次成型，避免进行多层压实造成的试样后期开裂问题；在压实水泥土的过程中试样受力均匀，保证密实度均匀；本制作方法采用的制作装置制造简单，成本低，操作方便，试样的制作流程简单、高效。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2筒片示意图。
图3卡箍示意图。
图4 图2中的A-A剖视图。
图中标注：1-筒片；2-卡箍；3-压样塞；4-卡箍螺栓；5-样土；6-卡箍螺母；7-卡箍片；8-凸缘；9-工作垫板；10-凸缘螺栓孔；11-凸缘螺栓；12-凸缘螺母。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案进行了描述。
实施例
该实施例中的简易的水泥土抗渗试样制作方法，主要包括制样筒、压样塞3、卡箍2、工作垫板9，具体参见图1、图2、图3和图4。工作垫板9上焊接有朝上的凸缘螺栓11，该螺栓穿过筒片1凸缘8上的凸缘螺栓孔10，并安装有对应的凸缘螺母12，以固定制样筒。制样筒由两个筒片1组成，筒片1的下端有凸缘8，通过外侧的一道卡箍2组装在一起，内径为56mm，外径为66mm，高度为80mm。压样塞3的直径为55.4mm，高度为40mm。凸缘8的中部有凸缘螺栓孔10。卡箍2由两个卡箍片7组成，通过沿直径方向的两个卡箍螺栓组件连接在一起，卡箍螺栓组件包括卡箍螺栓4和卡箍螺母6。非工作状态，卡箍片7的内径为55mm。制样筒、压样塞3、卡箍2、卡箍螺栓组件、工作垫板9、凸缘螺栓11和凸缘螺母12的材质均为不锈钢。制作水泥土抗渗试样时，采用以下步骤：
步骤1：取两个筒片1，相对组成制样筒，制样筒外侧布置卡箍2，安装卡箍螺栓4，拧紧卡箍螺母6，使筒片1拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的工作垫板9的上表面，调整位置，使凸缘螺栓11穿过凸缘螺栓孔10，安装并拧紧凸缘螺母12，向制样筒内腔壁涂刷矿物油，作为脱模剂；
步骤3：称量已经搅拌均匀的水泥土样土5，缓缓倒入制样筒内，整平；
步骤4：再取压样塞3放入制样筒，在压样塞3上放一伸出压样塞3周边的平板，通过在该平板上缓慢地施加压力，直到不能下移为止，使得压样塞3的上表面与制样筒的上端面平齐，并在加压的状态下，保持5分钟，这是为了避免成型的水泥土试样发生较大回弹变形；
步骤5：拧松卡箍螺母6，卸除卡箍2，拧松凸缘螺母12，上提制样筒，分离筒片1，去除压样塞3，得到水泥土试样；
步骤6：取一个环刀，平置在硬塑料垫板上，将步骤5得到的水泥土试样放入环刀内的中间位置，使水泥土试样和环刀内壁的间隙均匀，用针管向间隙内注入加热过的石蜡液体，确保密封，1小时后，就得到了水泥土抗渗试样。
上述具体实施方式的描述仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的权利保护范围。

Claims (5)

1.一种简易的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：采用的制作装置主要包括制样筒、压样塞、卡箍、工作垫板；制样筒为对半式，由两个筒片通过卡箍组装在一起；筒片下端有凸缘，凸缘中部有螺栓孔；工作垫板上焊接有朝上的螺栓，该螺栓穿过筒片凸缘上的螺栓孔，并安装有相应的螺母，以固定制样筒；制作水泥土抗渗试样时，采用以下步骤：
步骤1：取两个筒片，相对组成制样筒，制样筒外侧布置卡箍，安装卡箍螺栓，拧紧卡箍螺母，使筒片拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的工作垫板上，调整位置，使凸缘螺栓穿过凸缘螺栓孔，安装并拧紧凸缘螺母，向制样筒内腔壁涂刷矿物油，作为脱模剂；
步骤3：称量已经搅拌均匀的水泥土样土，缓缓倒入制样筒内，整平；
步骤4：再取压样塞放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得压样塞的上表面与制样筒的上端面平齐，并在加压的状态下，保持5分钟；
步骤5：拧松卡箍螺母，卸除卡箍，拧松凸缘螺母，上提制样筒，分离筒片，去除压样塞，得到水泥土试样；
步骤6：取一个环刀，平置在硬塑料垫板上，将步骤5得到的水泥土试样放入环刀内的中间位置，使水泥土试样和环刀内壁的间隙均匀，用针管向间隙内注入加热过的石蜡液体，确保密封，1小时后，就得到了水泥土抗渗试样。
2.根据权利要求1所述的简易的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：所述的制样筒的内径为56mm，外径为66mm，高度为80mm。
3.根据权利要求1所述的简易的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：压样塞的直径为55.4mm，高度为40mm。
4.根据权利要求1所述的简易的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：卡箍由两个卡箍片组装而成，卡箍片的内径为55mm。
5.根据权利要求1所述的简易的水泥土抗渗试样制作方法，其特征在于：制样筒、压样塞、卡箍、工作垫板、所有的螺栓和螺母的材质均为不锈钢。
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