一种水泥土室内试验试样制作设备及方法技术

一种水泥土室内试验试样制作设备及方法，设备包括：搅拌装置和压实装置；搅拌装置，包括：第一底座、第一机身、第一外壳、薄壁钢桶、固定支架组件、钻杆、第一控制器；第一控制器通过电线连接搅拌驱动机构；钻杆在搅拌驱动机构的驱动下伸入薄壁钢桶内对水泥土进行旋转搅拌后再缓慢向上提升离开水泥土；压实装置，包括：第二底座、第二机身、第二外壳、模具、大活塞、活塞桶、第二控制器；第二控制器通过电线连接活塞驱动机构；活塞驱动机构驱动活塞桶内的大活塞上下运动，对模具内的水泥土进行压实动作。本发明专利技术操作方便，试验效果好，水泥土试样合格率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥土室内试验试样制作设备及方法


[0001]本专利技术属于建筑材料的
，具体是指一种水泥土室内试验试样制作设备及方法。

技术介绍

[0002]软土是指天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度和天然承载力很低的一类土体的总称，在天然土体中主要呈现软塑～流塑状态，其特征主要体现在抗剪强度低、灵敏度高、透水性差等方面。软土特殊的工程性质给地基工程施工带来诸多问题，工程中常用水泥土对软弱土层进行加固处理，而由室内试验试样得出的水泥土强度是重要的参考指标，故水泥土试验试样的制备显得尤为关键。
[0003]国家标准规定，Ф50mm
×
100mm的圆柱体试件为水泥土无侧限抗压试样的标准尺寸。目前制作试样普遍采用的搅拌器多为水泥砂浆搅拌机，砂锅和搅拌叶片较大，不利于水泥土均匀成形，且无固定的压实装置，多为手动填充压实，由此做出的试样密实度差别较大，不利于试验进行，导致最终得到的水泥土试样合格率不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种水泥土室内试验试样制作设备及方法，操作方便，试验效果好，水泥土试样合格率高。
[0005]本专利技术是这样实现的:
[0006]一种水泥土室内试验试样制作设备，包括：搅拌装置和压实装置；
[0007]所述搅拌装置，包括：第一底座、第一机身、第一外壳、薄壁钢桶、固定支架组件、钻杆、第一控制器；
[0008]所述第一底座中部设有用于容置所述薄壁钢桶的凹槽，所述薄壁钢桶的底部嵌设于所述凹槽内；所述薄壁钢桶内装有水泥土，其底部为可拆卸的旋紧盖；
[0009]所述第一外壳设于所述薄壁钢桶上方；
[0010]所述第一机身底部连接所述第一底座，所述第一机身顶部连接所述第一外壳；
[0011]所述固定支架组件的一端固定连接所述第一机身，另一端用于固定所述薄壁钢桶的桶身；
[0012]所述第一外壳内设有搅拌驱动机构，所述搅拌驱动机构的下方连接所述钻杆，所述钻杆上环设有螺旋形刀片；
[0013]所述第一控制器通过电线连接所述搅拌驱动机构；
[0014]所述钻杆在所述搅拌驱动机构的驱动下伸入所述薄壁钢桶内对水泥土进行旋转搅拌后再缓慢向上提升离开水泥土；
[0015]所述压实装置，包括：第二底座、第二机身、第二外壳、模具、大活塞、活塞桶、第二控制器；
[0016]所述第二底座中部嵌设有所述模具；
[0017]所述第二机身的底部与所述第二底座相连接，所述第二机身的顶部与所述第二外壳相连接；所述第二机身中部设有旋转卡扣，其旋转水平线与设在所述第二底座上的所述模具的顶部持平；
[0018]所述第二外壳内设有活塞驱动机构；所述第二外壳的底部设有所述活塞桶；所述活塞桶位于所述模具正上方；所述活塞桶内设有所述大活塞；所述大活塞连接所述活塞驱动机构；
[0019]所述第二控制器通过电线连接所述活塞驱动机构；
[0020]所述活塞驱动机构驱动所述活塞桶内的大活塞上下运动，对所述模具内的水泥土进行压实动作。
[0021]进一步地，所述搅拌驱动机构，包括：第一双向旋转电机、滑轮、钢线、单向旋转电机；
[0022]所述第一双向旋转电机经滑轮通过钢线与所述单向旋转电机相连；
[0023]所述单向旋转电机栓接所述钻杆顶部。
[0024]进一步地，所述固定支架组件，包括：一对固定杆、一对L形支架、一对旋紧螺母；
[0025]所述L形支架的一端通过所述旋紧螺母固定连接到所述固定杆的一端，所述固定杆的另一端固定连接所述机身；所述述L形支架的另一端用于卡紧所述薄壁钢桶。
[0026]进一步地，所述活塞驱动机构，包括：液压管、第二双向旋转电机、转杆机构；
[0027]所述液压管呈U形，其一端穿过所述第二外壳与所述活塞相连接，另一端连接所述转杆机构；
[0028]所述转杆机构，包括：一小活塞、两个小悬臂、一销轴、一圆环体、一旋转臂；
[0029]所述小活塞的一端部设有两个小悬臂，插入所述旋转臂中；所述小活塞的另一端部连接所述液压管端部；
[0030]所述旋转臂的横截面为异形结构，所述旋转臂的内部设有所述圆环体，所述两个小悬臂的端部通过一销轴固定连接；所述圆环体套设于所述销轴上；
[0031]所述旋转臂的一端部固定连接所述第二双向旋转电机，另一端通过所述小活塞连接所述液压管，所述液压管中填充满液压油；
[0032]所述第二双向旋转电机驱动所述旋转臂转动，所述旋转臂带动所述小活塞横向移动，所述小活塞通过液压管内的液压油驱动所述大活塞上下移动，从而针对模具内的水泥土进行压实动作。
[0033]一种水泥土室内试验试样制作方法，利用如上所述的一种水泥土室内试验试样制作设备，该制作方法，包括如下步骤：
[0034]步骤S1：准备搅拌装置，按预先确定的水泥土假定密度称取土样、水泥和水；
[0035]步骤S2:将称好的材料置于薄壁钢桶中，将薄壁钢桶嵌入第一底座凹槽，调整固定支架组件至薄壁钢桶不再晃动；
[0036]步骤S3：调节第一控制器，降下钻杆到合适位置，启动单向旋转电机开关开始搅拌；
[0037]步骤S4：钻杆在底部搅拌一定时间后，调节第一控制器，使钻杆缓慢上升至离开土体；
[0038]步骤S5:重复步骤S4，至试样基本成形；
[0039]步骤S6:卸下薄壁钢桶，同时取出压实装置，将模具固定于第二底座凹槽；
[0040]步骤S7：拨动旋转卡扣，转动第二机身上部分空出模具上部空间，卸除薄壁钢桶底部旋紧盖使试样自行滑出，根据预定的压实次数计算试样每次滑出高度，经刀片切割后缓慢放入模具，重新盖好薄壁钢桶底部旋紧盖，转回第二机身，调节第二控制器使大活塞降下所需距离；
[0041]步骤S8：重复步骤S7，至试样最终成型。
[0042]进一步地，所述步骤S7中，
[0043]其中，平均每次下压距离可按下式(1)计算设定：
[0044][0045]式中，V1为模具体积(cm3)；V2为薄壁钢桶中成形的试块体积(cm3)；r为模具和薄壁钢桶内径(mm)，取50mm；n为设计下压次数；x为每次下压距离(mm)。
[0046]本专利技术的优点在于：本专利技术通过搅拌装置使水泥土的搅拌足够均匀，通过压实装置尽可能压实水泥土，使得制作的水泥土试样尽可能接近实际现场工程中的水泥土，将经过无侧限抗压等测试合格的水泥土试样的数据运用到实际工程中，获得最佳效果。
附图说明
[0047]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0048]图1是本专利技术中的搅拌装置主视图。
[0049]图2是本专利技术中的搅拌装置侧视图。
[0050]图3是本专利技术中的压实装置主视图。
[0051]图4是本专利技术中的压实装置侧视图。
[0052]图5是本专利技术中的压实装置的转杆机构结构示意图。
[0053本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥土室内试验试样制作设备，其特征在于：包括：搅拌装置和压实装置；所述搅拌装置，包括：第一底座、第一机身、第一外壳、薄壁钢桶、固定支架组件、钻杆、第一控制器；所述第一底座中部设有用于容置所述薄壁钢桶的凹槽，所述薄壁钢桶的底部嵌设于所述凹槽内；所述薄壁钢桶内装有水泥土，其底部为可拆卸的旋紧盖；所述第一外壳设于所述薄壁钢桶上方；所述第一机身底部连接所述第一底座，所述第一机身顶部连接所述第一外壳；所述固定支架组件的一端固定连接所述第一机身，另一端用于固定所述薄壁钢桶的桶身；所述第一外壳内设有搅拌驱动机构，所述搅拌驱动机构的下方连接所述钻杆，所述钻杆上环设有螺旋形刀片；所述第一控制器通过电线连接所述搅拌驱动机构；所述钻杆在所述搅拌驱动机构的驱动下伸入所述薄壁钢桶内对水泥土进行旋转搅拌后再缓慢向上提升离开水泥土；所述压实装置，包括：第二底座、第二机身、第二外壳、模具、大活塞、活塞桶、第二控制器；所述第二底座中部嵌设有所述模具；所述第二机身的底部与所述第二底座相连接，所述第二机身的顶部与所述第二外壳相连接；所述第二机身中部设有旋转卡扣，其旋转水平线与设在所述第二底座上的所述模具的顶部持平；所述第二外壳内设有活塞驱动机构；所述第二外壳的底部设有所述活塞桶；所述活塞桶位于所述模具正上方；所述活塞桶内设有所述大活塞；所述大活塞连接所述活塞驱动机构；所述第二控制器通过电线连接所述活塞驱动机构；所述活塞驱动机构驱动所述活塞桶内的大活塞上下运动，对所述模具内的水泥土进行压实动作。2.如权利要求1所述的一种水泥土室内试验试样制作设备，其特征在于：所述搅拌驱动机构，包括：第一双向旋转电机、滑轮、钢线、单向旋转电机；所述第一双向旋转电机经滑轮通过钢线与所述单向旋转电机相连；所述单向旋转电机栓接所述钻杆顶部。3.如权利要求1所述的一种水泥土室内试验试样制作设备，其特征在于：所述固定支架组件，包括：一对固定杆、一对L形支架、一对旋紧螺母；所述L形支架的一端通过所述旋紧螺母固定连接到所述固定杆的一端，所述固定杆的另一端固定连接所述机身；所述述L形支架的另一端用于卡紧所述薄壁钢桶。4.如权利要求1的所述的一种水泥土室内试验试样制作设备，其特征在于：所述活塞驱动机构，包括：液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧万军，温江，陈希茂，林剑忠，张宏闽，林朝阳，范雄周，张健鹏，王冬梅，陈军浩，常银会，周翔，张龙，徐双，梁亚茹，夏欢，朱宁，刀慧娟，耿璐莹，苏永钰，
申请(专利权)人：中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司中铁二十四局集团有限公司，
类型：发明
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