一种坚硬土块体积、密度的测量装置的制作方法

本实用新型涉及土工试验技术领域，尤其涉及一种坚硬土块体积、密度的测量装置。

背景技术：

针对形状不规则的坚硬土块试样，通常使用腊封法等方法测量其体积、密度等物理参数，但是，腊封法操作复杂并且较危险。对于一般的不与水反应的不规则物体可用排水法或者溢水法测的体积，进而获得密度，但是土块一般具有吸水的特性，将其放入水中会出现土块吸水脱落、与水反应的情况，这会影响测量结果（主要是体积参数）的准确性。因此，亟需一种操作方便、结果准确的坚硬土块体积、密度的测量装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种坚硬土块体积、密度的测量装置，该测量装置结构简单、操作方便且测量结果准确。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种坚硬土块体积、密度的测量装置包括电子秤、透明量杯和若干表面光滑的小珠子；所述透明量杯上具有体积刻度或者高度刻度，所述小珠子直径范围为0~0.5mm，其数量足够在所述透明量杯中将待测坚硬土块完全淹没。

优选的，所述小珠子为小钢珠。

优选的，所述小珠子为直径0.2mm的小钢珠。

优选的，所述透明量杯上高度刻度的刻度精度为0.5mm。

优选的，所述电子秤的精度为0.01g。

优选的，所述透明量杯为圆柱形透明量杯。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型测量装置结构简单、操作方便、耗时较短、成本低廉且测量结果准确：使用时将足量的小珠子倒入透明量杯并整平后读取体积（如果为高度刻度，则将读取的高度值乘以量杯底面积即可得到体积）并使用电子秤称取整体质量，再将待测坚硬土块放入量杯后通过翻滚小珠子完全掩埋待测坚硬土块，完全掩埋并整平小珠子后再次读取体积并称取整体质量，通过计算两次的体积差和质量差后可获得待测坚硬土块的密度（其中体积差即为待测坚硬土块的体积），测量成本低、节约时间、精度较高及工程人员易掌握，便于推广。

其中，由于小珠子表面光滑且足够小，使得珠子之间接触均匀、流动性好，因而对于小珠子和混有坚硬土体的小珠子来说，可认为小珠子与小珠子之间的空隙是一样的。所以这些小珠子代替传统排水法中的水介质来同时测量坚硬土块的体积和质量，从而达到测量其密度的目的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例提供的小珠子倒入透明量杯的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的小珠子和待测坚硬土块混合后的示意图。

图中：1—透明量杯，2—小珠子，3—待测坚硬土块。

具体实施方式

参考图1~2，本实用新型提供了一种坚硬土块体积、密度的测量装置，该测量装置主要包括电子秤、透明量杯1和若干表面光滑的小珠子2；小珠子2直径范围为0~0.5mm（大于0、小于等于0.5），其数量足够在透明量杯1中将待测坚硬土块3完全淹没。

上述小珠子2具体采用小钢珠，理论上，小珠子2的直径越小则测得的值越精确，但鉴于目前0.2mm的小钢珠已经很常见，因此小珠子2优选采用直径0.2mm的小钢珠。

透明量杯1上的刻度可以是体积刻度，直接读取体积，也可以是高度刻度，读取高度值后与量杯底面积相乘即可得到体积。对于采用高度刻度的情况，为保证测量结果的准确性及肉眼读数的可操作性，刻度精度取0.5mm。在土工试验的实际应用中，透明量杯1可以订制带有刻度的透明圆柱形塑料杯，其底面积一般取直径10cm足以。

以下结合实际应用针对测量装置的使用方法进行说明。以下例子中，透明量杯1上为高度刻度。

（1）从原状土样中，切取体积不小于50cm³的代表性试样（即待测坚硬土块3），清楚表面浮土及尖锐棱角，称试样质量，精确至0.01g。

可以理解的是，为了使待测坚硬土块3放入前后体积有明显变化（变化大于或等于透明量杯1的刻度精度），待测坚硬土块3的体积不能很小，优选使其不小于50cm³。

（2）将足量直径0.5mm的小钢珠2放入足够容纳试样的透明量杯1后整平，记录钢珠顶面所对应的刻度h1，使用电子秤称量整体质量为m1。

（3）将试样放入上述装有足量小钢珠2的透明量杯1，通过翻滚小钢珠2完全淹没试样并整平，记录钢珠顶面所对应的刻度h2，称量整体质量为m2。

（4）记试样密度为ρ，则ρ=(m2-m1)/( (h2-h1)*S)，其中S为圆柱形透明量杯1的底面积。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。