[发明专利]一种静压剪切试样制件仪及其制件方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程学科的土体力学性能测试领域，具体涉及一种静压剪切试样制件仪及其制件方法。

背景技术

根据土工实验方法标准（GB/T50123-1999）中的对扰动土进行制样时，一般采用击样法和压样法，这两种方法有很多的弊端：1、在密度准确性上无法达到试验的要求；2、取样并不能保证一次成功，即使一次成功，一个环刀试样也要耗费大量的土，这就增加了前期的碎土工作量；3、试验过程耗时大，制作一个环刀试样，大约须半个小时。一般土工实验要求不高，做几个试样花的时间不多，如果对于大型的土工试验要求的环刀试样数量很多如几百个并且对试样的密度准确性要求高的话用这两种方法制作试样会耗费大量的时间和精力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静压剪切试样制件仪及其制件方法，以解决现有使用击样法和压样法制作大批量土工试样工作量大和时间长缺陷，本发明不仅能精确的控制试样的密度，而且能节省试验用土。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种静压剪切试样制件仪，包括上护环、内六角螺丝、下护环、下环刀、上环刀、压块和垫块，其特征是，所述垫块两侧打设有螺丝孔一，下护环两侧也打设有中心距与螺丝孔一相同的螺丝孔二，内六角螺丝通过拧入螺丝孔一和螺丝孔二将下护环固定在垫块上面；所述上护环内侧分为内径一和内径二，内径一尺寸与下护环内径相同，内径二尺寸与下护环外径相同，上护环通过内径二卡在下护环顶部；所述下环刀和上环刀放置在上护环和下护环内侧的下方和上方，所述压块盖在上环刀上面。

所述下环刀刀口向下，上环刀刀口向上。

所述压块分为顶盖和块体，块体直径为61mm，高度为20mm。

本发明另一方面提供了一种静压剪切试样制件方法，其特征是，包括如下步骤：

1）、先称取根据实验要求按比例配置好的一定含水率的土样总重量的50%放入下环刀和上环刀内，再通过压块压在上环刀上面对土样进行预压，然后再取下压块；

2）、再次称取剩下50%重量的土样放入下环刀和上环刀内，另外在额外加入3g同比例含水率的土样，并将压块盖在上环刀上面；

3）、当步骤2完毕后，将整个试样制件仪放入CBR试验仪的升降台上面，并在压块上面放上薄铁块，以保证土样受压均匀；

4）、当步骤3完毕后，摇动CBR试验仪升降台使升降台上升，当贯入杆接触薄铁块时，减慢手摇速度，控制在两秒一圈，当压块下方的块体完全没入上环刀里面时停止摇动，此时土样被完全压入下环刀里面，再静压5～10分钟；

5）、当步骤4完毕后，将整个试样制件仪从CBR试验仪取下，拿开压块和上环刀，将下环刀取出，用刮刀由外向内轻轻刮去下环刀边缘多余的土，刮土完成后，试样制作完成。

本发明的优点是：

1、能节省试验用土，击实法和压样法在一次取样就成功的前提下，每个试样大约需500g的土，当所配的土样含水率较低时，一个试验可能要重复取样几次才能成功，而采用本发明，制作一个干密度为1.6g/cm³、1.7g/cm³、1.8g/cm³的试样分别只需100g、106g、112g土，并且保证能一次取样成功，大大减轻了碎土的工作量。

2、能节省时间，前两种方法从土样击实和静压到环刀取样结束，制作一个试样大约需要半个小时，本发明只需10分钟，效率提高了3倍。

3、能够精确控制试样的密度，土工实验要求剪切试验的同一组试件密度差值不大于±0.1g/cm³，前两种方法无法做到这一点，甚至制完的试样与预配的干密度差值达到±0.2g/cm³。利用本发明制作的试样同组试样密度差小于±0.005g/cm³，与预配干密度的差值小于0.01g/cm³，差值远小于规范规定的一个数量级，明显更加精确。

综上所述，本发明无论是在制样的精确度上，还是试验操作上，都具有不可比拟的优势，本发明具有操作简单、制样效率、精度高的显著优点。

附图说明

现在接下来借助于实施例的附图来对本发明进行简短的描述。附图中：

图1示出了本发明静压剪切试样制件仪的结构示意图；

图2示出了本发明静压剪切试样制件仪的拆解图。