[发明专利]一种用于制备岩土模型试验试件的模具及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备岩土模型试验试件的模具及制备方法，它解决了现有技术中制备试件的模具结构复杂、无法保证试件的均匀性和致密性的问题，具有有效保证制备试件的致密性，且能够有效方便后期脱模的有益效果，其方案如下：一种用于制备岩土模型试验试件的模具，包括用于填充试件相似材料的试件筒，试件筒内设有压板，压板与穿过试件筒一端面的推压杆连接，试件筒的另一端面敞口设置；模具支撑架，模具支撑架设于试件筒的周侧，且试件筒在外力作用下能够沿着模具支撑架内侧实现移动，且模具支撑架与推压杆可拆卸连接，实现推压杆插入至试件筒内的高度可调，以通过推压杆和压板对试件筒内试件相似材料的一侧起到振捣作用。

技术领域

本发明涉及岩土工程、隧道工程领域，特别是涉及一种用于制备岩土模型试验试件的模具及制备方法。

背景技术

模型试验现已成为岩土工程、隧道工程等学科中常用的科研手段之一，而配备符合条件的试件相似材料是模型试验成功的重要基础，为了找到合适的材料配合比，需要制备不同材料配合比的试件进行抗压强度测试、弹性模量测试等各种物理力学性质测试。

试件通常是用细砂、碳酸钙、铁粉、石膏粉等材料作为骨料，用白水泥、氯化石蜡、凡士林、水玻璃等材料作为胶结剂，使用硅油等材料作为调节剂，按照一定的比例混合并搅拌均匀，再填入试件模具中夯实后脱模，并在常温的条件下进行养护后进行各项力学性质测试。

现阶段使用的试件模具存在以下不足：

其一，现有的柱状试件模具常采用两个半圆筒状侧壁由螺杆连接后固定在底板上的形式，这种形式的模具的拼装、脱模、清理工作繁琐，效率较低。且由于试件相似材料的骨料粒径较小，容易卡在螺杆中，导致螺牙磨损而使螺牙无法咬合，出现滑丝，影响模具的循环使用；

其二，现有的柱状试件模具在夯实试件相似材料后脱模困难，由于试件相似材料的组分中含有氯化石蜡、硅油等粘性较大的胶结剂或调节剂，试件相似材料在夯实后很容易粘附在模具侧壁，在脱模时极易出现试件边缘缺损的情况；

其三，现有的柱状试件模具只能对填入模具的试件相似材料进行单侧夯实，难以保证试件相似材料的均匀性、致密性；

其四，现有的柱状试件模具在对试件相似材料的夯实过程中，在振动的循环作用下，氯化石蜡、硅油等液态的胶结剂或调节剂会通过侧壁之间的缝隙渗漏，影响试件相似材料配比的准确性；

其五，现有的柱状试件模具脱模后需要人工夹持试件到试件养护室或实验仪器上，造成岩土试件的扰动，且在试件湿软的情况下，人工夹持试件极易造成试件的扭曲或变形。

其六，现有的柱状试件模具一般只能制备同一高度的试件，无法制备不同高度的试件。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于制备岩土模型试验试件的模具，有效解决传统柱状试件模具脱模时试件容易缺损、破坏的问题，同时避免了试件在脱模后的扰动及破坏，保证了试件的均匀性、致密性，避免了试件制备过程中液态胶结剂或调节剂的渗漏，保证试件相似材料配比的准确性，并可以满足不同高度试件的制备要求。本发明结构简单易操作，试件制备效率高，成本低。

一种用于制备岩土模型试验试件的模具的具体方案如下：

一种用于制备岩土模型试验试件的模具，包括：

用于填充试件相似材料的试件筒，试件筒内设有压板，压板与穿过试件筒一端面的推压杆连接，试件筒的另一端面敞口设置；

模具支撑架，模具支撑架设于试件筒的周侧，且试件筒在外力作用下能够沿着模具支撑架内侧实现移动，且模具支撑架与推压杆可拆卸连接，实现推压杆插入至试件筒内的高度可调，以通过推压杆和压板对试件筒内试件相似材料的一侧起到振捣作用。