[发明专利]一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置与测试方法

权利要求书

1.一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，由圆柱形土盒(1)、环形金属垫板(2)、土盒盖板I(3)、土盒盖板II(4)、定滑轮组(5)、储水瓶(6)、供水瓶(7)、流量计(8)、天平(9)、空压机(10)、压力表(11)、控压阀(12)、阀门(13)、软管(14)和尼龙绳(15)共同构成；

所述环形金属垫板(2)通过螺栓(20)固定在圆柱形土盒(1)上，在环形金属垫板(2)与圆柱形土盒(1)之间设置橡胶圈(19)，防止加载过程中的土样中的颗粒或水进入圆柱形土盒(1)环形与金属垫板(2)的接触缝隙；

所述土盒盖板I(3)通过螺栓(21)固定在圆柱形土盒(1)上，在环形金属垫板(2)与土盒盖板I(3)之间靠近环形金属垫板(2)内圆位置，设置橡胶圈(20)，防止加载过程中土样中的颗粒或水进入环形金属垫板(2)与土盒盖板I(3)的接触缝隙；

所述土盒盖板II(4)通过螺栓(23)固定在土盒盖板I(3)上，在土盒盖板II(4)和土盒盖板I(3)之间设置橡胶圈(19)，防止加载过程中的土样中的颗粒或水进入土盒盖板I(3)与土盒盖板II(4)的接触缝隙；

所述土盒盖板II(4)上端通过软管(14)与空压机(10)连接，在空压机(10)与土盒盖板II(4)之间通过软管连接压力表(11)、控压阀(12)和阀门(13)以达到读取和控制圆柱形土盒(1)内压力大小的目的。

2.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，在距圆柱形土盒(1)顶端附近，其内侧偏移45度角，实现在加载过程中土样(16)与圆柱形土盒(1)内壁紧密接触。

3.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，可根据选择不同测试面积的需要，更换不同环形截面面积的环形金属垫板(2)，实现黏附力测试装置面积可控的功能，其中环形金属垫板(2)的面积为圆柱形土盒(1)顶部开口面积的1/4～2/3倍；

由于环形金属垫板(2)具有一定的厚度，环形金属垫板(2)内圆区域的土样(16)受力将大于内圆外部区域，从而解决测盘底面黏土的问题。

4.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，土盒盖板I(3)的中心位置为竖向金属圆管，在土盒盖板I(3)上环绕竖向金属圆管一周均匀开有4-6个透气孔(18)，透气孔(18)内侧嵌有橡胶圈(19)，试验过程中可根据是否需要消除真空吸力的影响，选择打开或堵住部分透气孔(18)。

5.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，土盒盖板II(4)中心位置开有上下贯通的圆孔，圆孔内壁通过强力胶与水囊(17)进水口粘接，试验过程中水囊(17)填充于土盒盖板I(3)的竖向金属圆管内，水囊(17)内径与土盒盖板I(3)的竖向金属圆管内径一致。

6.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，黏附力测试装置的加载方式为，空压机(10)内产生的压缩气体对水囊(17)进行加载，水囊(17)膨胀对土盒盖板I(3)金属管内的土样(16)进行下压加载，由金属管内的土样(17)将压力传递至圆柱形土盒(1)土样(16)，从而实现对土样(16)的均匀加载。

7.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，控压阀(12)的设置可以需要提供相应的挤压力，从而能够较好的控制土样(16)的变形，保证土样(16)与土盒盖板I(3)紧密接触。

8.根据权利要求1所述的一种面积可控和下压加载的盖板式黏附力测试装置，其特征在于，黏附力测试装置的测试方式为，加载完毕之后，拆除土盒盖板I(3)与圆柱形土盒(1)之间的螺栓(21)，通过储水瓶(6)增加的水的质量提供土盒盖板I(3)向上的拉拔力，因此，供水瓶(7)中水的质量变化可以准确反映土盒盖板I(3)与土样(16)之间黏附力的变化过程。