CN108444789A - 一种水泥土抗渗试样的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥土抗渗试样的制备方法，属于土工试验技术领域。本制备方法采用的制备装置主要包括制样筒、上压样塞和下压样塞。制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起。上压样塞和下压样塞挤压经搅拌均匀的水泥土，制作出满足抗渗试验要求的试样。采用本制备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，且该制备方法简单、高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥土抗渗试样的制备方法，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的制备方法。
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，提供一种水泥土抗渗试样的制备方法。
本发明提供了一种水泥土抗渗试样的制备方法。采用特制的制备装置，该制备装置主要包括制样筒、压样塞、卡箍，制样筒为对半式，由两个筒片通过卡箍组装在一起，制样筒腔内由下到上依次为压样塞、水泥土、压样塞；该制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：取两个筒片，相对组成制样筒，制样筒外侧均匀布置三个卡箍，拧紧螺母使筒片拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的桌面上，下端面与桌面无缝接触，向制样筒内壁涂刷矿物油，作为脱模剂，再取一个压样塞，放入制样筒内；
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：再取一个压样塞放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得上面的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：拧松螺母，卸除卡箍，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。
本发明提供的方案中，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。步骤3中称量的已经搅拌均匀的水泥土样土的量，是经过多次尝试后确定下来的，能确保制作的水泥土试样的密实度达到设定值。步骤4中的加压状态保持5分钟，是为了避免成型的水泥土试样发生较大回弹变形。
所述的制样筒的内径为56mm，外径为66mm，高度为120mm。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，将近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。
所述的两个压样塞的尺寸相同，直径为55.4mm，高度为40mm。试样的高度为40mm，压样塞的高度为40mm，制样时，制样筒内的下部放一个压样塞，将已称量的样土倒入制样筒内，整平后，再放入一个压样塞，通过挤压上下压样塞，使下压样塞的下表面与制样筒的底面平齐，上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通过两个螺栓组件组装而成，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，便于在拧紧螺栓组件的螺母后，卡箍能将两个筒片挤压紧密。卡箍有一定的弹性，两个卡箍的端部在拧紧螺母的过程中相互靠拢，间隙减小，卡箍的内表面就会紧贴制样筒的外表面。
所述的制样筒、压样塞和卡箍的材质均为不锈钢。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。
与现有水泥土试样的制备方法相比，本发明在水泥土试样的制备过程中，可使水泥土试样一次成型，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样土受力均匀，保证密实度均匀；能够避免将水泥土试样推出环刀或其它制样圆筒时受到的破坏；所采用的装置制作简单，成本低，操作方便；该制备方法的制样流程简单、高效、快捷。
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。
图中标注：1-筒片；2-卡箍；3-压样塞；4-螺栓；5-样土；6-螺母；7-卡箍片。
具体实施例
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
该实施例中的水泥土试样的制备装置，主要包括制样筒、压样塞3、卡箍2，具体参见图1、图2和图3。制样筒由两个筒片1组成，通过外侧的三道卡箍2组装在一起，内径为56mm，外径为66mm，高度为120mm。两个压样塞3的尺寸相同，直径为55.4mm，高度为40mm。卡箍2由两个卡箍片7组成，通过沿直径方向的两个螺栓组件连接在一起，螺栓组件包括螺栓4和螺母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、螺栓4和螺母6的材质均为不锈钢。制备水泥土抗渗试样时，采用以下步骤：
步骤1：取两个筒片1，相对组成制样筒，制样筒外侧均匀布置三个卡箍2，拧紧螺母6使筒片1拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的桌面上，下端面与桌面无缝接触，向制样筒内壁涂刷矿物油，作为脱模剂，再取一个压样塞3，放入制样筒内；
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：再取一个压样塞3放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得上面的压样塞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；
步骤5：拧松螺母6，卸除卡箍2，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)
1.一种水泥土抗渗试样的制备方法，其特征在于：采用特制的制备装置，该制备装置主要包括制样筒、压样塞、卡箍，制样筒为对半式，由两个筒片通过卡箍组装在一起，制样筒腔内由下到上依次为压样塞、水泥土、压样塞；该制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：取两个筒片，相对组成制样筒，制样筒外侧均匀布置三个卡箍，拧紧螺母使筒片拼接处紧密接触；
步骤2：将制样筒放在平整的桌面上，下端面与桌面无缝接触，向制样筒内壁涂刷矿物油，作为脱模剂，再取一个压样塞，放入制样筒内；
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：再取一个压样塞放入制样筒，通过缓慢地施加压力，使得上面的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：拧松螺母，卸除卡箍，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所述的水泥土抗渗试样的制备方法，其特征在于：所述的制样筒的内径为56mm，外径为66mm，高度为120mm。
3.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样的制备方法，其特征在于：两个压样塞的尺寸相同，直径为55.4mm，高度为40mm。
4.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样的制备方法，其特征在于：卡箍片的内径为55mm。
5.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样的制备方法，其特征在于：制样筒、压样塞和卡箍的材质均为不锈钢。
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