一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具制造技术

一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，包括固定顶板、固定底板和模筒，固定顶板和固定底板之间设有模筒，固定顶板、固定底板之间通过紧固装置连接，模筒中设有试样。模筒为两片半圆弧状模板组成的圆柱状结构，模筒侧壁上设有均匀分布的第一通孔。固定顶板的底面和固定底板的顶面上设有环状凹槽，模筒两端插入设置在环状凹槽内。固定顶板和固定底板上还设有均匀分布的第二通孔。通过采用上述结构，能够严格控制干湿循环过程中的试样的体积膨胀，并且同时考虑干湿循环与外部荷载作用，更加符合实际工程情况。

A maintenance Mold for simulating expansion of soil under external load

A simulated load constraint maintenance Die expansion soil, including fixed roof, fixed plate and the die cylinder, a die cylinder is arranged between the fixed plate and fixed plate, between the fixed roof and fixed plate connected by a fastening device, a mould cylinder is provided with the sample. Die cylinder is a cylindrical structure composed of two semi-circular template, a mould cylinder is arranged on the side wall of the first through holes evenly distributed. The bottom surface of the bottom plate of the fixed roof plate and the top surface of the fixed bottom plate are provided with annular grooves, and both ends of the die cylinder are inserted into the annular groove. The fixed top plate and the fixed bottom plate are also provided with second evenly distributed through holes. By adopting the structure, the volume expansion of the sample during the drying and wetting cycle can be strictly controlled, and the wetting and drying cycles and the external load are taken into account, which is more in line with the actual engineering situation.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具
本技术涉及土体养护模具，特别是一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具。
技术介绍
近几年来，随着我经济快速发展，我国公路、铁路、水电等领域的基础建设进入高速发展期。但是，许多公路工程实例表明：有些经过处理后的土体填筑路基虽然符合验收要求，但投入使用后不久便会病害频发。研究发现环境因素，如炎热多雨天气引起的干湿循环作用、极端气候引起的冻融循环作用，是影响土体长期性能的主导因素。故许多研究者采取室内试验探讨干湿、冻融循环作用影响土体的力学性能的机理。不过，模拟干湿、冻融循环作用的方式，是先把试样干湿到预定循环次数后再进行物理力学试验，没有严格控制养护过程中的体积膨胀，甚至出现试样严重变形的现象；而且干湿、冻融循环过程中，没有考虑外部荷载的约束作用。显然，获得的物理力学参数夸大了干湿不利作用，不符合实际工程的符合状况。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，能够严格控制干湿循环过程中的试样的体积膨胀，并且同时考虑干湿循环与外部荷载作用，更加符合实际工程情况。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，包括固定顶板、固定底板和模筒，固定顶板和固定底板之间设有模筒，固定顶板、固定底板之间通过紧固装置连接，模筒中设有试样。优选的方案中，所述的模筒为两片半圆弧状模板组成的圆柱状结构，模筒侧壁上设有均匀分布的第一通孔，第一通孔的孔径不大于1mm。优选的方案中，所述的固定顶板的底面和固定底板的顶面上设有环状凹槽，模筒两端插入设置在环状凹槽内。优选的方案中，所述的固定顶板和固定底板上还设有均匀分布的第二通孔。优选的方案中，所述的紧固装置包括紧固螺杆和蝶形螺帽，紧固螺杆穿过固定顶板和固定底板并通过蝶形螺帽连接。优选的方案中，所述的紧固装置穿设在环状凹槽外围的固定顶板、固定底板上。优选的方案中，模筒和固定顶板、固定底板均采用钢化玻璃材料制作。优选的方案中，紧固装置至少为三个，紧固装置均匀分布设置。本技术所提供的一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，通过采用上述结构，具有以下有益效果：（1）模筒及固定板的约束，能严格控制养护过程中试样的体积膨胀，避免试样变形；（2）在养护试样时，可同时考虑干湿循环或冻融循环与外部荷载作用，更符合工程实际。（3）所设置的第一通孔和第二通孔，加快了试样的浸泡与干燥过程，达到均匀干湿的要求。（4）采用玻璃钢作为模筒和固定顶板、固定底板的制作材料，使其质轻耐腐蚀，且强度高，价格低，从而使该装置操作使用方便，避免浸泡过程中材料的锈蚀，实现循环使用目标，成本低；（5）模筒采用两片半圆弧形模板组合而成，使得装样简单取样方便，避免试验浸泡后粘滞于模筒表面；（7）所用的对开模筒和固定板，可根据试样不同尺寸要求进行组合、拼装，可用于多种尺寸试样，实用性极强；（8）该养护装置可广泛用于需进行酸、碱溶液浸泡的试样养护，也可以用于在要求严格控制试样体积膨胀的试样养护，应用前景广阔，经济效益显著。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的剖面结构示意图。图3为本技术的俯视结构示意图。图4为本技术的模筒结构示意图。图中：固定顶板1，固定底板1’，模筒2，紧固装置3，试样4，环状凹槽101，第二通孔102，第一通孔201，紧固螺杆301，蝶形螺帽302。具体实施方式实施例1：如图中，一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，包括固定顶板1、固定底板1’和模筒2，其特征是：固定顶板1和固定底板1’之间设有模筒2，固定顶板1、固定底板1’之间通过紧固装置3连接，模筒2中设有试样4。优选的方案中，所述的模筒2为两片半圆弧状模板组成的圆柱状结构，模筒2侧壁上设有均匀分布的第一通孔201，第一通孔201的孔径不大于1mm。优选的方案中，所述的固定顶板1的底面和固定底板1’的顶面上设有环状凹槽101，模筒2两端插入设置在环状凹槽101内。优选的方案中，所述的固定顶板1和固定底板1’上还设有均匀分布的第二通孔102。优选的方案中，所述的紧固装置3包括紧固螺杆301和蝶形螺帽302，紧固螺杆301穿过固定顶板1和固定底板1’并通过蝶形螺帽302连接。优选的方案中，所述的紧固装置3穿设在环状凹槽101外围的固定顶板1、固定底板1’上。实施例2：在实施例1的基础上，采用下述步骤进行试样的干湿循环模拟：一、装样与固定1、根据试样4尺寸要求，确定所需固定顶板1、固定底板1’和模筒2的尺寸及数量；2、试样4按要求养护完成后，放入模筒2中进行干湿循环过程；3、装样时先将模筒一侧置于底部固定底板1’的环状凹槽101中，然后将试样4沿固定板1缓慢推入模筒中，再将另一侧模筒固定于固定底板1’的环状凹槽101中，最后盖上固定顶板1；4、将紧固螺杆301同时穿过固定顶板1、固定底板1’，依次拧上蝶形螺帽302至相同松紧度；5.为防止试样4膨胀后从第一通孔201挤出，试样4用滤纸包裹后再装入该养护装置中。二、干湿循环6.将试样4连同养护装置进行干湿循环过程；7.先将装样后的养护装置置于常温条件下的蒸馏水中浸泡24小时，然后取出装置置于自然条件下风干24小时；按照拟定的干湿循环模拟方案，完成预定的“浸水-风干”循环作用次数。三、取样8.完成干湿循环后，保持试样处于浸水饱和状态。9.为避免人为因素对试样4造成破坏，拆模时应将该养护装置垂直放置；先拧松蝶形螺帽302，取出所有紧固螺杆301，取下固定顶板1，缓慢向上滑动分别取出两片半圆弧形的模筒板，最后取下试样4。10.拆模后开展相应后续试验，清洗该养护装置配件。实施例3：在实施例1的基础上，采用下述步骤进行试样的冻融循环模拟：一、装样与固定1~5与所述实施例1中相同，但步骤5中试样不需要包裹滤纸。二、冻融循环6.将试样4连同养护装置进行冻融循环过程。7.先将装样后的养护装置放入高低温智能控制箱进行冷冻12小时，冷冻完成后，取出试样在常温下放置12小时进行融化；按照滴定的“冷冻-融化”循环作用次数。三、拆样8.完成冻融循环后，保持试样处于自然融化状态。9.为避免人为因素对试样4造成破坏，拆模时应将该养护装置垂直放置；先拧松蝶形螺帽302，取出所有紧固螺杆301，取下固定顶板1，缓慢向上滑动分别取出两片半圆弧形的模筒板，最后取下试样4。10.拆模后开展相应后续试验，清洗该养护装置配件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，包括固定顶板（1）、固定底板（1’）和模筒（2），其特征是：固定顶板（1）和固定底板（1’）之间设有模筒（2），固定顶板（1）、固定底板（1’）之间通过紧固装置（3）连接，模筒（2）中设有试样（4）。

【技术特征摘要】
1.一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，包括固定顶板（1）、固定底板（1’）和模筒（2），其特征是：固定顶板（1）和固定底板（1’）之间设有模筒（2），固定顶板（1）、固定底板（1’）之间通过紧固装置（3）连接，模筒（2）中设有试样（4）。2.根据权利要求1所述的一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，其特征在于：所述的模筒（2）为两片半圆弧状模板组成的圆柱状结构，模筒（2）侧壁上设有均匀分布的第一通孔（201），第一通孔（201）的孔径不大于1mm。3.根据权利要求1所述的一种模拟外荷载约束土体膨胀的养护模具，其特征在于：所述的固定顶板（1）的底面和固定底板（1’）的顶面上设有环状凹槽（...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡莫珍，谈云志，刘伟，柯睿，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42