[发明专利]一种土工试验无粘性土试样的制备装置及其制备方法

摘要

本发明公开了一种土工试验无粘性土试样的制备装置及其制备方法，该装置包括试样装填部分、试样压实部分、试样预饱和部分和抽真空部分；试样装填部分包括第一对开模、第二对开模、底部套环、顶部套环、两个环形箍、两个橡胶圈和橡皮膜；本发明通过抽真空的方法，使得橡皮膜平整地紧贴第一对开模和第二对开模的内壁，有助于减小试样侧面的缺陷，保证了试样侧面的均匀平整；底部套环提高了试样装填部分的底部稳定性，顶部套环有助于减少顶部试样制样过程中土样质量损失和对土工试验装置的污染；预饱和部分和抽真空部分具有通用性，根据土工试验装置和试样尺寸调整试样装填部分和试样压实部分的尺寸后，可用于不同的精密土工试验的无粘性土制样。

主权项

1.一种土工试验无粘性土试样的制备装置，其特征在于：包括试样装填部分(1)、试样压实部分(2)、试样预饱和部分和抽真空部分；所述试样装填部分(1)包括第一对开模(1‑1)、第二对开模(1‑2)、底部套环(1‑3)、顶部套环(1‑4)、第一环形箍(1‑5)、第二环形箍(1‑6)、第一橡胶圈(1‑7)、第二橡胶圈(1‑8)和橡皮膜(1‑9)；所述第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)的内壁设有导气槽；所述第二对开模(1‑2)中部设有通气孔(1‑2‑4)；所述第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)通过第一环形箍(1‑5)、第二环形箍(1‑6)上下对齐连接，两者相接后的截面为一个完整的圆形；所述第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)连接后通过底部套环(1‑3)围绕土单元体试样底座(5)垂直地安装在土工试验仪器底座(7)上；所述土工试验仪器底座(7)上具有连通试样底部的阀门；所述顶部套环(1‑4)安装在第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)的顶部，用于试样装填部分(1)和试样压实部分(2)的连接；所述橡胶膜(1‑9)平整地紧贴于第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)的内壁，一端套在土单元体试样底座(5)上并通过第一橡胶圈(1‑7)固定，另一端套在第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)顶部的外壁并通过第二橡胶圈(1‑8)固定；所述试样压实部分(2)包括压实套筒(2‑1)、压实锤(2‑3)和压实杆(2‑4)；所述压实套筒(2‑1)上具有压实套筒刻度线(2‑2)，所述压实杆(2‑4)上具有压实杆刻度线(2‑5)；压实套筒零刻度线(2‑2‑1)位于压实套筒刻度线(2‑2)的底部，压实杆零刻度线(2‑5‑1)位于压实杆刻度线(2‑5)的顶部；所述压实套筒(2‑1)的底部与顶部套环(1‑4)可拆卸连接；所述压实杆(2‑4)正交连接于压实锤(2‑3)的中心；所述压实锤(2‑3)在压实杆(2‑4)的带动下能够在压实套筒(2‑1)、第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)构成的腔体内上下运动，对试样进行压实；在压实后的试样顶面上安装土单元体试样顶帽(6)，土单元体试样顶帽(6)上具有顶帽通管(6‑1)；所述试样预饱和部分由抽真空预饱和配件(3)、通水预饱和配件(4)和二氧化碳气罐组成；所述抽真空预饱和配件(3)包括第一有机玻璃圆筒(3‑1)、第一有机玻璃底座(3‑2)、第一进气/进水阀(3‑3)、第一负压表(3‑4)、盖帽(3‑5)、抽真空阀门(3‑6)和通气口(3‑7)；所述第一有机玻璃圆筒(3‑1)通过橡皮圈与盖帽(3‑5)密封连接；第一有机玻璃圆筒(3‑1)的底部与第一有机玻璃底座(3‑2)连接，第一有机玻璃底座(3‑2)安装有第一进气/进水阀(3‑3)和第一负压表(3‑4)；第一进气/进水阀(3‑3)与顶帽通管(6‑1)连接；所述盖帽(3‑5)上具有通气口(3‑7)并设置有抽真空阀门(3‑6)；所述通水预饱和配件(4)包括第二有机玻璃圆筒(4‑1)、第二有机玻璃底座(4‑2)、第二进气/进水阀(4‑3)和第二负压表(4‑4)；所述第二有机玻璃圆筒(4‑1)的顶部是敞口的；第二有机玻璃圆筒(4‑1)的底部与第二有机玻璃底座(4‑2)连接；第二有机玻璃底座(4‑2)安装有第二进气/进水阀(4‑3)和第二负压表(4‑4)；第二进气/进水阀(4‑3)通过管路连接土工试验仪器底座(7)上连通试样底部的阀门；所述二氧化碳气罐通过管路连接土工试验仪器底座(7)上连通试样底部的阀门；所述抽真空部分包括带真空压力控制阀的真空泵，所述真空泵分别连接第一对开模(1‑1)和第二对开模(1‑2)内壁的导气槽、盖帽(3‑5)上的通气口(3‑7)。