CN108444790B - 一种实用的水泥土抗渗试样制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实用的水泥土抗渗试样制作方法,属于土工试验技术领域。本制作方法采用的装置主要包括制样筒、压样塞、试验桌和磁力座。制样筒为对半式圆筒,通过螺栓将两个筒片组装在一起。试验桌下表面固定有磁力座,通过磁力将制样筒固定在桌面上。制样筒内有弹性衬板。采用本制作方法得到的试样压实度均匀,可避免后期养护过程中出现裂纹,且本制作方法操作简单、高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种实用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实用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,提供一种实用的水泥土抗渗试样制作方法。
本发明提供了一种实用的水泥土抗渗试样制作方法,采用的制作装置主要包括制样筒、压样塞、试验桌、磁力座和衬板;试验桌下表面固定有磁力座,磁力座通过磁力将制样筒固定在桌板上表面;制样筒为对半式,由两个筒片通过螺栓组件组装在一起;筒片的侧向有凸缘,该凸缘上有用于连接另一个筒片的螺栓孔;衬板紧贴制样筒内壁,在横向首尾相接,竖向比制样筒高出10mm。
制作水泥土抗渗试样的过程主要包括以下几个步骤:
步骤1:取两个筒片,相对拼在一起,将二者用螺栓连接,组成制样筒;
步骤2:将制样筒放在平整的试验桌上,通过磁力将制样筒固定;
步骤3:将衬板放入制样筒,在横向使衬板首尾相接,此时,衬板紧贴制样筒内壁,衬板内壁涂刷矿物油,作为脱模剂;
步骤4: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5: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6:卸除螺栓组件,转动旋转开关以解除磁力,分离筒片,去除压样塞,得到了水泥土试样;
步骤7: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,调整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。采用磁力座固定制样筒操作起来非常方便、快捷,且保持试验桌表面整洁。采用衬板是为了在保持制样筒的内径与标准环刀内径相等的情况下,将制作出的水泥土试样放入环刀内蜡封时,水泥土试样与环刀内壁之间有一预设的间隙,以保证蜡层厚度。
所述的制样筒的内径与标准环刀的相等,为61.8mm,外径为70mm,高度为80mm,筒片下端有凸缘。制样筒的内径与标准环刀内径相等,便于将制样筒用于制作常规的土力学试样,增大制样筒的使用范围。筒片下端的凸缘是为了增加磁力,更好地固定制样筒。
所述的衬板的材质为弹簧钢,板厚3.0mm,无约束状态为一平板。随后进行抗渗试验准备时,需要将水泥土试样放入环刀内并蜡封,从而得到抗渗试样。环刀的内径为61.8mm,高为40mm。制得的水泥土试样放入环刀内后,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。衬板的材质采用弹簧钢,可确保衬板有足够的弹性,便于弯曲,且当取出水泥土试件过程中,弹性可使衬板自动脱离水泥土试样,且不会对水泥土试样产生损伤或破坏。
所述的压样塞的直径为55.0mm,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,于是就得到了高度为40mm的水泥土试样。压样塞与衬板间有平均0.4mm的间隙,可避免压样塞压样塞接触到制样筒内壁。
所述的制样筒、压样塞、试验桌及螺栓组件的材质均为不锈钢。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。
与现有试样制作方法相比,本发明在试样的制作过程中,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;本装置制作简单,成本低,操作方便,制作试样流程简单、高效、快捷。
附图说明
图1 本发明的结构示意图。
图2 筒片正面示意图。
图3 筒片的A-A剖视图。
图4 筒片背面示意图。
图5 两个筒片组装后的侧面示意图。
图6 两个筒片组装后的B-B剖视图。
图中标注:1-筒片;2-侧凸缘螺栓孔;3-压样塞;4-侧凸缘螺栓;5-样土;6-侧凸缘螺母;7-侧凸缘;8-底凸缘;9-桌板;10-支腿;11-磁力座;12-旋转开关;13-衬板。
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
该实施例中的实用的水泥土抗渗试样制作方法,所采用的装置主要包括制样筒、压样塞3、试验桌和磁力座11,具体参见图1—图6。试验桌由桌板9和4个支腿10组成,桌板9下表面固定有磁力座11,磁力座11带有可调整磁力大小的旋转开关12.。制样筒由两个筒片1组成,筒片1的侧凸缘7上有侧凸缘螺栓孔2。侧凸缘螺栓4和侧凸缘螺母6将两个筒片1组装在一起。筒片1的下端有底凸缘8。制样筒的内径为61.8mm,外径为70mm,高度为80mm。压样塞3的直径为55.0mm,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。衬板13紧贴制样筒内壁,在横向首尾相接,竖向比制样筒高出10mm。衬板13的材质为弹簧钢,板厚3.0mm,无约束状态为一平板。制样筒、压样塞3、试验桌、所有的螺栓与螺母的材质均为不锈钢。
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,相对拼在一起,取侧凸缘螺栓4和侧凸缘螺母6,使侧凸缘螺栓4穿过侧凸缘螺栓孔2,拧紧侧凸缘螺母6,组成制样筒;
步骤2:将制样筒放在平整的试验桌的桌板9的上表面,调整位置使制样筒位于标识的位置,下端面与桌板9的上表面无缝接触,转动旋转开关12,通过磁力将制样筒固定;
步骤3:将衬板13放入制样筒,在横向使衬板13首尾相接,此时,衬板13紧贴制样筒内壁。衬板13内壁涂刷矿物油,作为脱模剂;
步骤4: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5:取压样塞3放入制样筒,通过缓慢地施加压力,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6:拧松侧凸缘螺母6,卸除螺栓组件,转动旋转开关12,解除磁力,分离筒片1,去除压样塞3,此时,衬板13自动剥离,得到水泥土试样;
步骤7: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,调整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)
1.一种实用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、试验桌、磁力座和衬板;试验桌下表面固定有磁力座,磁力座通过磁力将制样筒固定在桌板上表面;制样筒为对半式,由两个筒片通过螺栓组件组装在一起;筒片的侧向有凸缘,该凸缘上有用于连接另一个筒片的螺栓孔;衬板紧贴制样筒内壁,在横向首尾相接,竖向比制样筒高出10mm;制作水泥土抗渗试样的过程主要包括以下几个步骤:
步骤1:取两个筒片,相对拼在一起,将二者用螺栓连接,组成制样筒;
步骤2:将制样筒放在平整的试验桌上,通过磁力将制样筒固定;
步骤3:将衬板放入制样筒,在横向使衬板首尾相接,此时,衬板紧贴制样筒内壁,衬板内壁涂刷矿物油,作为脱模剂;
步骤4: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5: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6:卸除螺栓组件,转动旋转开关以解除磁力,分离筒片,去除压样塞,得到了水泥土试样;
步骤7: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,调整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制作方法,其特征在于:所述的制样筒的内径与标准环刀的相等,为61.8mm,外径为70mm,高度为80mm,筒片下端有凸缘。
3.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法,其特征在于:衬板的材质为弹簧钢,板厚3.0mm,无约束状态为一平板。
4.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法,其特征在于:压样塞的直径为55.0mm,高度为40mm。
5.根据权利要求1所述的水泥土抗渗试样制作方法,其特征在于:制样筒、压样塞、试验桌及螺栓组件的材质均为不锈钢。
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