一种自密实固化土物理力学性能测定装置及测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自密实固化土物理力学性能测定装置及测定方法，测定装置包括搅拌模块、坍落度测定模块、制样模块、凝结时间测定模块、养护模块、脱模模块和无侧限抗压强度测定模块；搅拌模块包括带有出料管和进料口的搅拌箱，坍落度测定模块包括坍落度桶、滑轮、竖向滑轨和坍落度测定单元，搅拌模块与坍落度测定模块通过出料管相连，制样模块与坍落度测定模块通过浇筑台相连；本发明专利技术进行测定时，依序进行土样搅拌、坍落度测定、凝结时间测定和试样制备，且土样从搅拌模块中通过出料管流入坍落度桶内，通过插入支架的方式使坍落度桶的底部与测定板贴合，通过升降装置控制坍落度桶上升的速度，本发明专利技术提高了测定数据的精度和试验之间的流畅性。的流畅性。的流畅性。

【技术实现步骤摘要】
一种自密实固化土物理力学性能测定装置及测定方法


[0001]本专利技术涉及土壤改性、基坑回填、道路建设领域中的固化土，尤其涉及一种自密实固化土物理力学性能测定装置及测定方法。

技术介绍

[0002]随着地下空间开发的热度日益提高，大量工程弃土缺乏规划，近年来自密实固化土技术得到了广泛应用，利用工程弃土与水和固化剂充分拌和后形成具有一定强度和流动性的土体后再进行回填，有效解决了工程弃土难以处置、各类工程回填困难的问题，但是由于此项技术较新，进行强度和流动性相关试验时大多沿用混凝土、水泥土等相关规范进行试验，存在着局限性。
[0003]将废弃土体、水和固化剂充分拌和后形成的新型流态填筑材料，即为自密实固化土，为使得自密实固化土成功应用于基坑回填、路基建设等实际工程中，需要对自密实固化土的扩展度、无侧限抗压强度、凝结时间等物理力学性能展开测定。依据现有规范选取试验装置进行自密实固化土的流动性测定相关试验时，将消耗大量的自密实固化土相关试验材料，试验材料的充分拌和给试验造成了一定的难度，且流动性相关试验测定完毕后，试验用土缺少二次利用，造成材料的浪费。
[0004]试样制备完成后，养护后需进行脱模操作，而目前的模具类型较多，脱模质量对强度测定影响显著，同一形状的模具往往对应一种脱模仪，若缺少对应的脱模仪，采用手动脱模的方式，容易造成试样损坏，强度测定则不准确；依据现有规范选取试验装置进行自密实固化土的强度测定相关试验时，鉴于目前针对自密实固化土展开的强度试验研究还未成模块，自密实固化土的强度与选用固化剂的种类相互关联，而目前固化剂的种类繁多，因此自密实固化土的无侧限抗压强度范围难以确定，利用传统土体测定无侧限抗压强度装置将出现量程不够的情况，难以展开准确测定。
[0005]其次，自密实固化土的凝结时间也是一项重要的物理指标，该项指标对施工效率影响显著，凝结时间过长，则回填土体的强度难以得到保证，亦会减缓施工进度；掺入固化剂后，自密实固化土的凝结时间与固化剂本身的凝结时间差异较大，无明显规律。因此，针对目前自密实固化土缺少合适装置进行相关物理性能测定试验的现状，亟需一种自密实固化土物理力学性能测定装置，并提供一种自密实固化土相关试验测定的试验方法。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对目前自密实固化土缺少对应的试验装置且试验过程造成用土浪费的不足之处，本专利技术提供一种自密实固化土物理力学性能测定装置及测定方法，通过升降装置控制坍落度桶上升的速度，改善了坍落度桶底部渗水的情况，提高了坍落度测定试验的精度以及试验流畅度；且通过伸缩杆件件对不同尺寸的模具进行固定，提高了试验的灵活性，且保证了试验的连续性，提高了试验效率。
[0007]技术方案：本专利技术自密实固化土物理力学性能测定装置包括搅拌模块、坍落度测
定模块、制样模块、凝结时间测定模块、养护模块、脱模模块和无侧限抗压强度测定模块；
[0008]搅拌模块包括带有出料管和进料口的搅拌箱，搅拌箱上方有搅拌组件，出料管带有阀门，搅拌箱的底部设有伸缩搅拌棒；
[0009]坍落度测定模块包括坍落度桶、滑轮、竖向滑轨和坍落度测定单元，坍落度桶两侧开设有第一凹槽，滑轮侧面开设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽内插入有支架；滑轮沿着竖向滑轨移动，滑轮的底部连接有升降装置；
[0010]坍落度测定单元包括带有水准气泡且开设有中心孔和凹槽的测定板，测定板下方有支座，测定板的端部设有上围板和下折板，下折板上安装有调平组件；坍落度桶的底部旋接有土样控流筒；土样控流筒的一端旋接在中心孔内；
[0011]制样模块包括浇筑装置和振动叉；浇筑装置包括带有分流管的漏斗；分流管一端通往终凝时间测定模块，分流管的另一端连接有储料瓶；储料瓶的上方连接伺服电机，下方连接浇筑管，浇筑管的下方连接有模具；模具的两侧有收缩夹，模具的底部有传送带；
[0012]脱模模块包括位于底部和两侧的伸缩杆件，两侧的伸缩杆件的端部设有卡住模具的夹具，底部的伸缩杆件伸入模具内；
[0013]搅拌模块与坍落度测定模块通过出料管相连，制样模块与坍落度测定模块通过浇筑台相连，终凝时间测定装置通过分流管与制样模块相连。
[0014]无侧限抗压强度测定模块包括荷载传感器、位移传感器、螺旋升降装置和数据采集仪，荷载传感器和位移传感器与数据采集仪连接，位移传感器分布在螺旋升降装置上。
[0015]搅拌组件包括伺服电机、伸缩棒和旋转叶片，旋转叶片套接在伸缩棒上。
[0016]调平组件包括支座和穿过下折板的螺栓，螺栓上旋接有调平螺母。
[0017]养护模块包括储水池、加湿器、放置模具的托盘、温度传感器和湿度传感器，储水池的上方有滤网和加热管。
[0018]加湿器包括储液瓶、加湿管和喷头，加湿管控制喷头的闭合。
[0019]底部的伸缩杆件上安装有伸入模具的垫片，底部的伸缩杆带动垫片伸入模具内将土样从模具中脱模出。
[0020]伸缩杆件的端口设有凹槽，夹具和垫片设有卡入凹槽内的凸起。
[0021]坍落度桶的两侧设有连接块，连接块的侧面开设有第一凹槽。
[0022]本专利技术自密实固化土物理力学性能测定方法由自密实固化土物理力学性能测定装置来实施，测定方法包括以下步骤：
[0023](1)将称量后的土样、水和固化剂通过进料口倒入搅拌箱后，控制搅拌装置的伸缩棒和旋转叶片上下移动，并旋转搅拌至形成自密实固化土的土样；
[0024](2)将支架的一端插入坍落度桶两侧的第一凹槽内，支架的另一端插入滑轮的第二凹槽内，调节升降装置驱动滑轮沿着竖向滑轨移动，至带有土样控流筒的坍落度桶卡入测定板的凹槽内，由水准气泡调节调平螺母至水平；
[0025](3)打开阀门，土样由出料管流入坍落度桶，控制伸缩搅拌棒向坍落度桶内插捣，土样注满坍落度桶后，移开出料管和伸缩搅拌棒，控制升降装置向上移动至土样流动至静止，依据测定板读取土样的扩展度数据；
[0026](4)调节收缩夹并夹紧模具，关闭分流管中通往凝结时间测定模块的阀门，拧开土样控流筒，土样经由漏斗流入储料瓶，再经由浇筑管流入模具中，移动振动叉至模具两侧振
动，待模具浇筑完成后，通过伺服电机旋转储料瓶、移动传送带，进行下一组模具的浇筑；
[0027](5)打开流往凝结时间测定模块的阀门，坍落度桶中剩余的土样流入凝结时间测定模块，开始计时，记录下土样初凝和终凝的时间；
[0028](6)将浇筑完土样的模具移至养护模块的托盘上，设置温度与湿度；
[0029](7)土样养护后，取出模具置于脱模模块的垫片上，将夹具安装在两侧的伸缩杆件上并夹住模具，将垫片安装在底部的伸缩杆件上，调节底部的伸缩杆件顶起，将土样从模具中推出后，放至养护模块；
[0030](8)养护至指定龄期后，将土样从养护模块中取出，置于无侧限抗压强度测试模块的螺旋升降装置上，上升至土样的顶部与荷载传感器接触后停下，将荷载传感器和位移传感器的读数清零后，控制螺旋升降装置上升，数据采集仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自密实固化土物理力学性能测定装置，其特征在于：包括搅拌模块(1)、坍落度测定模块(2)、制样模块(3)、凝结时间测定模块(4)、养护模块(5)、脱模模块(6)和无侧限抗压强度测定模块(7)；所述搅拌模块(1)包括带有出料管(13)和进料口(12)的搅拌箱(17)，所述搅拌箱(17)上方有搅拌组件(11)，所述出料管(13)带有阀门(14)，所述搅拌箱(17)底部设有伸缩搅拌棒(15)；所述坍落度测定模块(2)包括坍落度桶(21)、滑轮(23)、竖向滑轨(24)和坍落度测定单元(27)，所述坍落度桶(21)两侧开设有第一凹槽(212)，所述滑轮(23)侧面开设有第二凹槽(231)，所述第一凹槽(212)与第二凹槽(231)内插入有支架(26)；所述滑轮(23)沿着竖向滑轨(24)移动，所述滑轮(23)的底部连接有升降装置(22)；所述坍落度测定单元(27)包括带有水准气泡(28)且开设有中心孔和凹槽的测定板(271)，所述测定板(271)下方有支座(273)，所述测定板(271)的端部设有上围板(274)和下折板(275)，所述下折板(275)上安装有调平组件(25)；所述坍落度桶(21)的底部旋接有土样控流筒(272)；土样控流筒(272)的一端旋接在所述中心孔内；所述制样模块(3)包括浇筑装置(31)和振动叉(34)；所述浇筑装置(31)包括带有分流管(312)的漏斗(311)；分流管(312)一端通往终凝时间测定模块(4)，分流管(312)的另一端连接有储料瓶(315)；所述储料瓶(315)的上方连接伺服电机(314)，下方连接浇筑管(316)，浇筑管(316)的下方连接有模具(35)；所述模具(35)的两侧有收缩夹(33)，模具(35)的底部有传送带(32)；所述脱模模块(6)包括位于底部和两侧的伸缩杆件(61)，所述两侧的伸缩杆件件(61)的端部设有卡住模具(35)的夹具(62)，底部的伸缩杆件(61)伸入模具内；所述搅拌模块(1)与坍落度测定模块(2)通过出料管(13)相连，制样模块(3)与坍落度测定模块(2)通过浇筑台(31)相连，终凝时间测定装置(4)通过分流管(312)与制样模块(3)相连。2.根据权利要求1所述的自密实固化土物理力学性能测定装置，其特征在于：所述无侧限抗压强度测定模块(7)包括荷载传感器(71)、位移传感器(72)、螺旋升降装置(73)和数据采集仪(74)，所述荷载传感器(71)和位移传感器(72)与数据采集仪(74)连接，所述位移传感器(72)分布在螺旋升降装置(73)上。3.根据权利要求1所述的自密实固化土物理力学性能测定装置，其特征在于：所述搅拌组件(11)包括伺服电机(111)、伸缩棒(112)和旋转叶片(113)，所述旋转叶片(113)套接在伸缩棒(112)上。4.根据权利要求1所述的自密实固化土物理力学性能测定装置，其特征在于：所述调平组件(25)包括支座和穿过下折板(275)的螺栓(251)，所述螺栓(251)上旋接有调平螺母(252)。5.根据权利要求1所述的自密实固化土物理力学性能测定装置，其特征在于：所述养护模块(5)包括储水池(57)、加湿器(51)、放置模具的托盘(52)、温度传感器(53)和湿度传感器(54)，所述储水池(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈乡城，张宽广，王培，王怀勇，高磊，袁泽，韦兵兵，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：