[实用新型]高密封性制样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高密封性制样装置，该制样装置属于室内土力学试验设备，尤其涉及砂土，粉土等颗粒状材料试样的制备。本实用新型还涉及一种采用上述高密封性制样装置制样的方法。

背景技术

目前室内土力学单元体试验中，试样制备是试验成功的关键环节，对于三轴仪、共振柱等常用的试验仪器，常需制备圆柱形试样，而试样的尺寸标准程度、相对密实度控制及均匀性对于试验结果具有非常重要的影响。在试验中制样采用的橡皮膜需要借助刚性模具的支撑来装填试样，因此在制样的过程中，使橡皮膜贴紧刚性模具就显的尤为必要。

在传统的制样模具中，两瓣模具的接触处为金属平行接触，密封性较差，橡皮膜与制样模具间存在孔隙，制得的试样横截面尺寸不标准，以致无法严格的控制试样的相对密实度，尤其是松散颗粒状材料试样的制备，误差更大。为了达到理想的制样效果，一般所采取的措施是在刚性制样模具中间位置设置一个抽气孔，在制样的时候，将抽气孔连接到外界提供的持续负压系统上，使橡皮膜和刚性制样模具之间存在持续的负压，以达到橡皮膜与刚性制样模具贴紧的目的。持续的负压需要大小可调的负压系统，避免因较大负压的突然施加引起橡皮膜破损。

另外，由于传统的试样制备人为操作对试样的均匀性影响较大，不同人员制得的试样不尽相同，试验结果的可重复性对试验人员的熟练程度有较高的依赖性。

综上所述，目前已知的砂土制样模具普遍存在气密性不足，必须依靠持续负压系统才能制备出理想试样的缺点。且试样的均匀性及试验结果的可重复性对试验人员有较高的依赖性。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺点，本实用新型提供所要解决的技术问题是提供一种高密封性制样装置，该装置制成的试样更加均匀、尺寸能够严格合乎要求，而且操作更加方便，能够更加容易控制试样的相对密实度。本实用新型所要解决的技术问题还包括提供一种采用上述高密封性制样装置制样的方法。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：高密封性制样装置，包括底座、多瓣弧形瓦模具、顶帽、击实导杆和卡位器，多瓣所述弧形瓦模具对接并包围形成圆筒，圆筒套接在底座的凸台上，所述顶帽设置于圆筒顶端，圆筒内侧衬有橡皮膜，橡皮膜上端向外翻折并套在圆筒外侧壁上，所述弧形瓦模具对接处气密封，所述弧形瓦模具上带有抽气孔，所述橡皮膜下端套接在底座的凸台上并由第一密封圈箍紧，所述击实导杆下端带有与圆筒截面匹配的圆形击头，所述击实导杆的圆形击头以上设置有卡板，所述卡位器由两瓣半圆形板构成，两瓣半圆形板的直径大于圆筒上端出口的直径，所述两瓣半圆形板中心开设有可穿过击实导杆局部的圆形插孔，所述击实导杆上、卡板的上方套接有击实锤，所述底座上、橡皮膜内设置有透水石，所述圆筒与橡皮膜包围形成密闭空间，所述底座和顶帽上均开设有侧向开口的内压通道，内压通道与橡皮膜包围的内腔导通。

本实用新型还提供了采用上述高密封性制样装置制样的方法包括如下步骤：

（1）检查橡皮膜的气密性，将完好的橡皮膜套在底座的凸台上并采用第一密封圈箍紧，第一密封圈所在高度位置与各弧形瓦模具底部的密封圈卡槽位置对准；

（2）将各弧形瓦模具底部的密封圈卡槽对准已箍在底座上的第一密封圈，慢慢用手压紧后，套上喉箍并锁紧，将各弧形瓦模具相互对接形成圆筒，对接时竖向凸起卡入嵌有橡胶密封垫的竖向卡槽中形成气密封，从而使制样模具底部和侧面形成气密封；

（3）将上部的橡皮膜由里向外翻转并套在制样模具顶端外围，调整橡皮膜使其平整，在橡皮膜和弧形瓦模具之间形成封闭空间；

（4）利用吸耳球从弧形瓦模具的抽气孔中抽气，使橡皮膜贴附在弧形瓦模具上；

（5）按顺序在橡皮膜内放入试样底部的透水石和滤纸；

（6）根据计划装填的相对密实度，计算所需要的颗粒材料质量，称量后，将试样材料均等分为若干份，用漏斗将试样材料逐份装入；

（7）将第一份试样材料倒入橡皮膜中并将试样材料顶面摊平，将卡位器卡在击实导杆最上端的卡位槽后，竖直的放入制样模具内腔，提起击实锤，多次轻击，观察到卡位器紧密接触制样模具顶沿时，提出击实导杆；

（8）重复步骤（7）将第二份试样材料以及之后的试样材料装入橡皮膜内并击实；

（9）按顺序在橡皮膜内放入试样顶部的滤纸和透水石，安装试样顶帽使其平整，翻转圆筒顶端的橡皮膜，使其平整包裹顶帽，将密封圈箍紧在顶帽的橡皮膜上；