The invention provides a NSCB sample preparation device for testing the type I fracture toughness of compacted clay and a use method thereof. The device comprises a sample preparation container and a compactor. The sample container comprises a side baffle I of the container, a side baffle I I of the container, a crack precast pad, a container base and a container restraint frame. The compactor comprises a compacting rod, a compacting hammer, a compacting plate and a cracked cushion cap. During the test, soil is placed in the sample preparation container. The compacting plate is extended into the sample preparation container. The use method of the device includes selecting crack precast cushion block, installing sample container, installing compactor, configuring soil and cyclic impact. The device can realize the preparation of straight groove semi-circular bending specimen, and can ensure the pre-fabrication of cracks without disturbance to the specimen. It can not only ensure the integrity of the specimen, but also make the cracks uniform.
【技术实现步骤摘要】
一种测试压实黏土I型断裂韧度的NSCB试样制备装置及其使用方法
本专利技术涉及土木工程试验仪器领域,特别涉及测试压实黏土I型断裂韧度的NSCB试样制备装置。
技术介绍
裂缝是各类土工构筑物中常见的隐患和引起破坏的主要原因之一。如地下水开采引起的地裂缝、土石坝心墙的水力劈裂,以及黏土边坡在失稳前在坡顶产生的拉裂缝等,一旦裂缝扩展,将造成巨大的灾害,这些问题都与黏土的抗裂性能有关。断裂是指材料因裂缝扩展引起的破坏,黏土因裂缝扩展引起的破坏问题属于断裂问题。断裂力学理论和方法的应用使得与黏土断裂相关问题的研究取得了根本性的发展,它可以考虑黏土裂缝端部的应力奇异性和裂缝的扩展,而I型断裂韧度KIC值是研究黏土裂缝问题的重要参数。目前测定压实黏土I型断裂韧度KIC的方法多为单侧开槽土梁试样的三点弯曲试验。在测定岩石类I型断裂韧度方面,国际岩石力学学会(ISRM)推荐了一种NSCB(notchedsemi-circularbend,直槽半圆弯曲)试样。NSCB试样试验方法已成功应用于沥青混合料、矿物混合料、大理石、混凝土、石灰岩等材料的断裂性能测试,然而针对压实黏土的I型断裂 ...
【技术保护点】
1.一种测试压实黏土I型断裂韧度的NSCB试样制备装置,其特征在于:包括制样容器和击实器;所述制样容器包括容器侧边挡板I(5)、容器侧边挡板Ⅱ(6)、裂缝预制垫块(7)、容器底座(8)和容器约束框架(11);所述裂缝预制垫块(7)包块相互垂直的竖直板Ⅰ(701)和竖直板Ⅱ(702);所述竖直板Ⅱ(702)的板面上设置于若干个销孔Ⅱ(7021);所述容器底座(8)包括底板(801)以及设置在底板(801)上表面的框体凸缘(802);所述底板(801)为半圆形板;所述框体凸缘(802)沿底板(801)的边缘设置;所述框体凸缘(802)的侧壁上设置有若干个螺孔;所述容器侧边挡板I ...
【技术特征摘要】
1.一种测试压实黏土I型断裂韧度的NSCB试样制备装置,其特征在于:包括制样容器和击实器;所述制样容器包括容器侧边挡板I(5)、容器侧边挡板Ⅱ(6)、裂缝预制垫块(7)、容器底座(8)和容器约束框架(11);所述裂缝预制垫块(7)包块相互垂直的竖直板Ⅰ(701)和竖直板Ⅱ(702);所述竖直板Ⅱ(702)的板面上设置于若干个销孔Ⅱ(7021);所述容器底座(8)包括底板(801)以及设置在底板(801)上表面的框体凸缘(802);所述底板(801)为半圆形板;所述框体凸缘(802)沿底板(801)的边缘设置;所述框体凸缘(802)的侧壁上设置有若干个螺孔;所述容器侧边挡板I(5)整体为一块圆弧板;所述容器侧边挡板I(5)的水平投影积聚为半圆;所述容器侧边挡板I(5)的板边设置有半边通槽口(501);所述容器侧边挡板Ⅱ(6)整体为一块距形板;所述容器侧边挡板Ⅱ(6)的板面竖直;所述容器侧边挡板Ⅱ(6)的板面上设置有若干个与销孔Ⅱ(7021)相对应的销孔Ⅰ(602);所述容器侧边挡板Ⅱ(6)的板面上还设置有供竖直板Ⅰ(701)穿过的裂缝槽(601);所述容器侧边挡板Ⅱ(6)的板边嵌入容器侧边挡板I(5)的半边通槽口(501)中;所述容器侧边挡板I(5)和容器侧边挡板Ⅱ(6)合围出一个半圆形框体A;所述半圆形框体A的外壁上设置有限位部;所述竖直板Ⅰ(701)穿过裂缝槽(601)后,伸入半圆形框体A的内腔中;销钉(9)依次穿过销孔Ⅱ(7021)和销孔Ⅰ(602),将裂缝预制垫块(7)与半圆形框体A固定连接在一起;所述半圆形框体A嵌坐在容器底座(8)上;所述半圆形框体A的下表面与底板(801)上表面贴合;所述半圆形框体A的外壁与框体凸缘(802)的内壁贴合;固定螺丝(10)的螺丝杆穿过框体凸缘(802)侧壁上的螺孔后顶抵在半圆形框体A的外壁上;所述半圆形框体A与容器底座(8)组成半圆形箱体;所述容器约束框架(11)整体为半圆形框体;所述容器约束框架(11)的侧壁上设置有若干个螺孔;所述容器约束框架(11)套箍在半圆形框体A的上端;所述容器约束框架(11)搭设在半圆形框体A外壁上的限位部上;固定螺丝(10)的螺丝杆穿过螺孔后顶抵在半圆形框体A的外壁上;所述击实器包括击实杆(1)、击实锤(2)、击实板(3)和裂缝垫块帽(4);所述击实板(3)包括上层底板(301)、下层底板(302)以及布置在上层底板(301)和下层底板(302)之间的若干传力支柱(303);所述上层底板(301)为半圆形板;所述下层底板(302)整体为一块半圆形板;这块半圆形板的板面上设置有矩形缺口(3021);所述下层底板...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱珍锋,黄诗渊,王俊杰,靳松洋,陈祥彬,
申请(专利权)人:重庆交通大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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