[发明专利]一种制备复合试样的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种制备复合试样的装置及其方法，所述装置包括依次从下到上设置的振动台、立方体试模、网盖和给料机，其中所述方法大致包括如下步骤：(1)收集所需复合的材料；(2)根系固定；(3)固定网盖；(4)立方体试模型固定；(5)设置好振动台振动频率及时间；(6)启动振动台；(7)在振动台停止工作后，卸下网盖；(8)一段时间后试样的表面刮平及脱模养护。该装置及其方法能够制作不同含根量、不同根系直径、不同分布状态根系复合土；也可制作其他类似加筋复合土或者加筋砂浆等复合试样；结构简单，操作方便，造价低廉，便于制作和维修；制作的试样可用于力学测试，也可用于研究根系对膨胀土裂隙影响研究。

技术领域

本发明涉及岩土测试技术领域，特别是涉及一种制备复合试样的装置及其方法。

背景技术

边坡生态防护具有减少雨水冲刷和增加雨水入渗等作用，近年来得到学者广泛关注。生态护坡主要特点是根土复合土，由于根系作用，改变了原有土性质，因此，为更好的指导生态护坡，对根土复合土研究尤为重要，如根对土的力学、渗透性、裂隙(膨胀土)等影响。关于根土复合土研究，大多数研究人员集中在复合土剪切强度，且制作方式较为简单，实际中根系分布较为复杂，如倾斜、垂直、水平分布，现有制作方式及模型无法模拟实际根系分布情况，无法定性定量描述根分布情况对土影响。例如，在模拟根系含量对土力学性质影响，常采用根与土搅拌，而根分布形态对土有影响，实验说服力不强；另外，模拟根分布常见于水平、垂直状态，倾斜或复杂状态(综合情况)少见。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种制备复合试样装置及其方法，该装置可以制作出不同根系直径、根系数量、根系分布形态的复合试样，其结构简单，使用方法操作方便，且既可用于力学测试，也可用于研究根系对膨胀土裂隙影响研究。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种制备复合试样的装置，所述装置包括依次从下到上设置的振动台、立方体试模、网盖和给料机，所述立方体试模固定在振动台上，所述网盖固定在所述立方体试模上，所述给料机能够精准给料到所述网盖，通过所述网盖上设置的网格进入到立方体试模的内部，所述立方体试模的侧面上和所述网盖上都等距离布置有至少一行和至少一列以上的T型结构物，所述T型结构物包括圆形通道和连接在所述圆形通道上的T型螺栓，通过所述圆形通道能够连通立方体试模的内部，所述圆形通道的圆环上设有能够与T型螺栓进行螺纹连接的螺纹孔。

在其中一个实施例中，所述给料机包括给料漏斗，所述给料漏斗固定在振动台上，所述给料机的振动能量来自振动台。

在其中一个实施例中，所述振动台用于试样的振动成型，振动台的频率、振动时间能够调节，所述复合试样具体是根系复合土、加筋复合土及加筋混凝土中的一种。

在其中一个实施例中，所述立方体试模的尺寸是70.7mm*70.7mm*70.7mm、100mm*100mm*100mm、150mm*150mm*150mm中的一种，且所述立方体试模的侧面上和所述网盖上都等距离布置至少3行3列T型结构物。

在其中一个实施例中，所述立方体试模通过加装螺栓的方式或者通过磁吸的方式自行固定在所述振动台上。

在其中一个实施例中，所述网盖的四角通过螺栓固定在所述立方体试模的上底面的四角上，且所述网盖上的T型结构物位于所述网格之间的交点处。

此外，本发明还提出了一种制备复合试样的方法，所述方法使用上述任一项所述的制备复合试样的装置来实现，该方法包括如下步骤：

(1)收集制备所述复合试样的材料；

(2)通过位于立方体试模的侧面上或者网盖上的T型结构物将材料固定住，固定方具体式是：将所述材料通过T型结构物的圆形通道，然后通过旋转所述T型螺栓对材料进行固定；

(3)固定好所述网盖；