[发明专利]一种分级加载的水泥土直剪试样的制样器

说明书

本发明涉及土木工程室内土工测试领域，特指一种分级加载的水泥土直剪试样的制样器，包括施压机构、承样机构、支撑机构、切割机构，所述承样机构安装于支撑机构上，所述施压机构能配合承样机构对水泥土进行施压得到母样，将母样从承样机构中推入切割机构中切割成若干个标准试样。采用上述方案后，能一次制成若干个试样，消除试样之间的人工误差，还能通过分级加载的制样过程模拟工地现场水泥土的真实受力情况，使试验结果更接近现场情况。

技术领域

本发明涉及土木工程室内土工测试领域，特指一种分级加载的水泥土直剪试样的制样器。

背景技术

随着沿海地区经济的发展，越来越多的建筑需要修建在软土地基上。软土因其含水量高、承载力差等特点，使得软土地区难以建造大型建筑物，软土地基的处理成为建筑行业必须面临的问题。在加固软土地基的方法中，水泥土因其造价低、实用性强、对环境污染小和施工速度快等特点被大量应用。软土中的含水量及水泥的掺入比例，对其抗剪强度有很大的影响，需对其进行室内试验进行测试。目前，室内测试水泥土的抗剪强度时主要遇到以下问题：⑴.软土含水量高，在制作水泥土试样时难以成型；⑵.在直剪试验中，一次要对多个试样进行剪切，分次制样容易使试样之间存在较大的人为误差；⑶.锤击法制成的水泥土试样不能模拟水泥土在工地现场的真实受力情况，使得室内的试验结果与水泥土在现场的真实情况存在一定误差。

为了满足试验要求，能更好的反应水泥土在现场的真实受力情况，需要一种分级加载的水泥土直剪试样的制样器，不仅可以完成水泥土试样的制作，又能一次制成若干个试样，消除试样之间的人工误差，还能通过分级加载的制样过程模拟工地现场水泥土的真实受力情况，使试验结果更接近现场情况。因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种分级加载的水泥土直剪试样的制样器，本案由此产生。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种分级加载的水泥土直剪试样的制样器，包括施压机构、承样机构、支撑机构、切割机构，所述承样机构安装于支撑机构上，所述施压机构能配合承样机构对水泥土进行施压得到母样，将母样从承样机构中推入切割机构中切割成若干个标准试样。消除了试样之间的人工误差，还能通过制样过程模拟工地现场水泥土的真实受力情况，使试验结果更接近现场情况。

进一步，所述承样机构包括承样筒，所述承样筒内壁上开设若干圆孔，且内壁上贴设有半透膜。通过承样筒和半透膜的结合突破了传统制样器的束缚，可以完成高含水率的水泥土直剪试样的制作。

进一步，所述施压机构包括承重板、传力轴、施压固定盖、施压圆盘、受压圆盘，所述受压圆盘设置在承样筒下方，所述承重板与施压圆盘之间通过传力轴连接，所述施压固定盖以能滑动的方式设置在传力轴上，施压固定盖的直径大于承样筒的直径，施压圆盘的直径与承样筒的内直径一致。承重板上用于放置砝码，能为试样制作提供压力，使实验室制成的水泥土试样更加符合现场工地的实际情况。

进一步，所述施压固定盖上开设有容传力轴通过的传力轴孔，所述传力轴孔旁开设有气压平衡孔和注水孔。传力轴孔可以使传力轴始终处于竖直状态，从而保证试样在制作过程中只受竖向力的作用。通过向注水孔中注水使得水泥土材料在受压过程中始终处于饱和状态，气压平衡孔使得在制样过程中承样筒和外界环境之间气压平衡。

进一步，所述施压圆盘的施压圆柱体固定在传力轴底部，施压圆柱体的轴向方向上开设有若干水气流动孔。水气流动孔可以透水、透气，保证在制样过程中不会产生负压。

进一步，所述受压圆盘的主体为受压圆柱体，受压圆柱体位于施压圆盘正下方，其上分布有排水槽，受压圆柱体的外侧为承样筒卡环、受压圆柱体和承样筒卡环之间通过底座圆环连接，受压圆柱体底部设置有旋钮，底座圆环上设置有泄水孔。受压圆盘上的排水槽和泄水孔可以透水、透气，将施压过程中产生的水和气体排出，受压圆盘上的旋钮与支撑机构配合固定，保证制样过程的稳定。