本实用新型专利技术公开了一种低应力三轴试验改进装置，包括压力室，压力室的底部具有与试验平台固定的底座；所述试验平台上端面具有高于压力室的支柱，支柱的顶部设置有伺服电机，伺服电机上连接有穿入压力室的加载活塞；所述加载活塞上设置有轴力传感器，加载活塞的底端可拆卸的设置有能够覆盖试样的顶帽；所述底座上穿设有第一管路、第二管路和第三管路，第一管路连通至底座内并穿出试验平台连接有量测系统，第二管路与压力室相连通并穿出试验平台连接有围压控制系统，第三管路一端与第二管路相连通，另一端与顶帽相连接。本实用新型专利技术旨在提供一种减少外部因素对试验的扰动性，能够保证试验测量结果精确性和真实性的低应力三轴试验改进装置。验改进装置。验改进装置。
【技术实现步骤摘要】
一种低应力三轴试验改进装置
[0001]本技术涉及岩土工程试验
，尤其涉及一种低应力三轴试验改进装置。
技术介绍
[0002]在进行砂土、粉土、饱和软土的低应力三轴仪试验时，首先由于土样很软，制样过程中试样很难成型，并且在制样过程中很容易扰动原状土，从而使试验结果不准确，因此砂土、粉土、饱和软土制备过程非常困难。其次在做低应力三轴试验时，由于施加的围压很小，试验结果的准确性极易受到橡胶膜约束、试样自重、活塞自重和摩擦、试样顶帽自重、压力室内的静水压力、顶帽和底座的端部约束和摩擦以及制样时预加的真空等因素的影响，换而言之，与传统三轴试验相比，低应力三轴试验结果准确性非常容易受到影响，微小的扰动和误差都会对试验产生较大的影响，因此上述扰动因素不可忽视。目前土工三轴试验橡胶膜主要存在以下问题：(1)膜的褶皱、屈曲问题；(2)膜的嵌入问题；(3)膜的破损问题。膜的褶皱会在膜中诱导初始水平拉应变和轴向应变，从而影响试样体积应变测量结果。因此，现亟需一种减少外部因素对试验的扰动性，能够保证试验测量结果精确性和真实性的低应力三轴试验改进装置。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种减少外部因素对试验的扰动性，能够保证试验测量结果精确性和真实性的低应力三轴试验改进装置。
[0004]为达到上述目的，本技术是通过下述技术方案予以实现的：
[0005]一种低应力三轴试验改进装置，包括压力室，所述压力室放置在试验平台上端面，压力室的底部具有与试验平台固定的底座，底座上放置有包裹了超轻粘土膜的试样；所述试验平台上端面具有高于压力室的支柱，支柱的顶部设置有伺服电机，伺服电机上连接有穿入压力室的加载活塞；所述加载活塞上设置有轴力传感器，加载活塞的底端可拆卸的设置有能够覆盖试样的顶帽；所述底座上穿设有第一管路、第二管路和第三管路，第一管路连通至底座内并穿出试验平台连接有量测系统，第一管路上设置有孔压传感器和孔隙水压阀门，第二管路与压力室相连通并穿出试验平台连接有围压控制系统，第二管路上设置有变形测量装置和充气阀门，第三管路一端与第一管路相连通，另一端与顶帽相连接，第三管路上设置有充水阀门；所述顶帽和所述底座上均设置有与管路相连接并朝向试样的通孔，所述顶帽与试样之间由上到下依次设置有硅油滑脂、透水石和滤纸，底座与试样之间由下到上依次设置有硅油滑脂、透水石和滤纸。
[0006]进一步的，所述试样由圆柱状的取样筒制取，取样筒由内壳和外壳构成，内外壳表面粗糙度均小于40μm，内壳分为三瓣设置在外壳内并与外壳之间具有夹住超轻粘土膜的间隙，内壳的内表面和外表面以及外壳的内表面均涂抹有润滑油，外壳的底部固定设置有刃脚。
[0007]进一步的，所述底座和所述顶帽朝向试样的端部均由丙烯压板制成。
[0008]相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
[0009]本技术在试验取样过程中，可以避免装膜过程对制备试样产生的扰动，在取样筒的外壳和外壳上涂润滑油，能够保证在抽取试样过程中减少对超轻粘土膜及试样的扰动。在底座和顶帽表面涂抹硅油滑脂可以减少摩擦对低应力三轴试验的影响，平面大于试样的底座和顶帽可以使试样均匀变形。采用伺服电机控制加载活塞能够避免其自重及摩擦对试样造成的扰动。围压控制系统用于提供稳定围压，围压介质为压缩气体，能够保障试样沿高度方向的围压一致，对试样提供稳定的低围压，围压控制精度高，实现模拟土体的低围压受力环境。
附图说明
[0010]图1为本技术的结构示意图；
[0011]图2为本技术中取样筒的结构示意图；
[0012]图3为图2的俯视图。
[0013]附图标记：
[0014]1‑
试验平台，2
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底座，3
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压力室，4
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超轻粘土膜，5
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加载活塞，6
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伺服电机，7
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轴力传感器，8
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顶帽，9
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硅油滑脂，10
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透水石，11
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滤纸，12
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量测系统，13
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围压控制系统，14
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变形测量装置，15
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孔压传感器，16
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充气阀门，17
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取样筒，18
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内壳，19
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外壳，20
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刃脚，21
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试样，22
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充水阀门，23
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计算机，24
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孔隙水压阀门，25
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支柱，26
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第一管路，27
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第二管路，28
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第三管路。
具体实施方式
[0015]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0016]如图1至图3所示，一种低应力三轴试验改进装置，包括压力室3，所述压力室3放置在试验平台1上端面，压力室3的底部具有与试验平台1固定的底座2，底座2上放置有包裹了超轻粘土膜4的试样21；所述试验平台1上端面具有高于压力室3的支柱25，支柱25的顶部设置有伺服电机6，伺服电机6上连接有穿入压力室3的加载活塞5；所述加载活塞5上设置有轴力传感器7，加载活塞5的底端可拆卸的设置有能够覆盖试样21的顶帽8；所述底座2上穿设有第一管路26、第二管路27和第三管路28，第一管路26连通至底座2内并穿出试验平台1连接有量测系统12，第一管路26上设置有孔压传感器15和孔隙水压阀门24，第二管路27与压力室3相连通并穿出试验平台1连接有围压控制系统13，第二管路27上设置有变形测量装置14和充气阀门16，第三管路28一端与第一管路26相连通，另一端与顶帽8相连接，第三管路28上设置有充水阀门22；所述顶帽8和所述底座2上均设置有与管路相连接并朝向试样21的通孔，所述顶帽8与试样21之间由上到下依次设置有硅油滑脂9、透水石10和滤纸11，底座2与试样21之间由下到上依次设置有硅油滑脂9、透水石10和滤纸11。
[0017]其中，所述试样21由圆柱状的取样筒17制取，取样筒17由内壳18和外壳19构成，内外壳表面粗糙度均小于40μm，内壳18分为三瓣设置在外壳19内并与外壳19之间具有夹住超轻粘土膜4的间隙，内壳18的内表面和外表面以及外壳19的内表面均涂抹有润滑油，外壳19的底部固定设置有刃脚20。取样筒17通过底部的刃脚20切入土中，内壳18中充满土后连同
试样21和超轻粘土膜4一起从外壳19中缓缓推出，然后再将分瓣的内壳18从试样21外部剥离。内壳18的内表面和外表面涂抹有润滑油能使内壳18与试样21、超轻粘土膜4顺滑的脱离，让试样21完整的进入超轻粘土膜4中。外壳19的内表面均涂抹有润滑油能使超轻粘土膜4顺滑的与外壳19相脱离。
[0018]其中，所述顶帽8与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低应力三轴试验改进装置，包括压力室(3)，其特征在于：所述压力室(3)放置在试验平台(1)上端面，压力室(3)的底部具有与试验平台(1)固定的底座(2)，底座(2)上放置有包裹了超轻粘土膜(4)的试样(21)；所述试验平台(1)上端面具有高于压力室(3)的支柱(25)，支柱(25)的顶部设置有伺服电机(6)，伺服电机(6)上连接有穿入压力室(3)的加载活塞(5)；所述加载活塞(5)上设置有轴力传感器(7)，加载活塞(5)的底端可拆卸的设置有能够覆盖试样(21)的顶帽(8)；所述底座(2)上穿设有第一管路(26)、第二管路(27)和第三管路(28)，第一管路(26)连通至底座(2)内并穿出试验平台(1)连接有量测系统(12)，第一管路(26)上设置有孔压传感器(15)和孔隙水压阀门(24)，第二管路(27)与压力室(3)相连通并穿出试验平台(1)连接有围压控制系统(13)，第二管路(27)上设置有变形测量装置(14)和充气阀门(16)，第三管路(28)一端与第一管路(...
【专利技术属性】
技术研发人员：马家冲，闫玥，付登峰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：
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