冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置及工艺的制作方法

文档序号:23727896发布日期:2021-01-26 17:54阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置,其特征在于:包括用于制作哑铃形试样的哑铃形环刀及用于固定哑铃形试样的试样盒,所述哑铃形环刀及试样盒均为分体式结构;所述哑铃形试样为两端大、中间小的哑铃状,由半哑铃状的土样及混凝土样冻结组成,所述土样与混凝土样的中部接触面介于试样盒的中部间隙处、且设置于哑铃形试样的腰部中间位置;所述哑铃形试样设置于冻结补水系统内,得到考虑水分迁移的用于冻土与混凝土接触面直剪及拉伸试验的哑铃形试验试样。2.根据权利要求1所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置,其特征在于:所述哑铃形环刀包括底板及两组结构相同的模板组件,两组模板组件均设置于底板上,两组模板组件通过连接件连接拼装形成的内腔为哑铃形,每组模板组件的开放端均能够与堵板相连,用于分步制作半哑铃状的土样及混凝土样,最后两组模板组件对接制作哑铃形试样;所述试样盒包括底座及设置于其上部的围挡板一、围挡板二,所述围挡板一及围挡板二均为半包围结构,所述围挡板一及围挡板二的内腔与两组模板组件的内腔相匹配,所述土样与混凝土样之间的接触面介于围挡板一及围挡板二之间的间隙处;所述围挡板二固定于底座上,所述围挡板一与加载机构相连,用于对哑铃形试样水平施加拉力或剪切力。3.根据权利要求2所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置,其特征在于:所述模板组件包括挡板及两个侧板,所述侧板为楔形结构,两个侧板的斜面相对设置、且垂直于底板,两个侧板的外侧面相互平行、且垂直于底板,所述挡板垂直于底板设置,两个侧板的窄边一端通过连接件固定于挡板的两侧;所述堵板的两端能够与两个侧板的宽边端通过连接件相连。4.根据权利要求3所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置,其特征在于:所述围挡板一包括第一立板及两侧第一围板,两侧第一围板的里侧面均为与侧板相对应的斜面,两侧第一围板的外侧面为相互平行的垂直面,两个第一围板的窄边一端分别固定于第一立板的两侧。5.根据权利要求4所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置,其特征在于:所述围挡板二包括两个l形第二围板,两个第二围板的内拐角均与哑铃形试样的大端相匹配,两个第二围板的一端通过连接件相连、另一端分别于围挡板一的两个第一围板相对应。6.根据权利要求5所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置,其特征在于:所述加载机构包括u形传力杆及应变控制式直剪仪,所述u形传力杆与围挡板一的高度一致,所述u形传力杆的两个开放端均与围挡板一的两个第一围板抵接,所述u形传力杆的中部与应变控制式直剪仪相连,用于对哑铃形试样施加水平拉力;所述应变控制式直剪仪与围挡板一的侧面第一围板抵接,用于对哑铃形试样施加水平剪切力。7.一种冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备工艺,其特征在于,应用如权利要求5所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置制备哑铃形试样,包括以下步骤:(1)、利用哑铃形环刀制作哑铃形试样,所述哑铃形试样的一半为土样、另一半为混凝土样;(2)、哑铃形试样冻结制作:由土体水汽迁移量测装置、上冷浴系统和下冷浴系统组成冻结补水系统;将哑铃形试样用不吸水的纱网包裹两到三层,将与哑铃形试样中土体性质
相同的土分层倒入土体水汽迁移量测装置的试样筒内,将哑铃形试样置于试样筒内的土体中间,对试样筒内填充的土体击实并从试样筒侧面预留孔插入温度传感器,盖上顶盘,顶盘和底盘分别连通上冷浴系统和下冷浴系统,打开温控箱,对土样按照设定相应温度进行恒温处理,土样内部温度达到设定值后,再将顶盘温度设定为负温对哑铃形试样进行单向冻结,同时利用马氏补水瓶补水系统对土体进行补水,使其补水液面与土体中哑铃形试样底面处齐平,实现其对哑铃形试样无压补水,同时设置顶盘和底盘的温度,模拟开敞系统条件下的补水冻结;补水冻结满足试验条件后取出哑铃形试样,摘除纱网,将哑铃形试样做保水处理,避免哑铃形试样内部水分蒸发,然后放入温控室调节其温度,使其保持到所需恒温,得到考虑水分迁移的用于冻土与混凝土接触面直剪及拉伸试验的哑铃形试验试样; (3)、将步骤(2)所得考虑水分迁移的用于冻土与混凝土接触面直剪及拉伸试验的哑铃形试验试样在低温条件下进行外部试样盒的拼装,用于与加载机构相连,完成直剪及拉伸试验。8.根据权利要求7所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备工艺,其特征在于:所述土体水汽迁移量测装置内土体的含水率、密实度、颗粒级配性质与哑铃形试样中所含土样成分相同。9.根据权利要求7所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备工艺,其特征在于:所述步骤(1)中哑铃形试样制作步骤如下:a、根据试验含水率要求,按照相应比例配置直剪及拉伸试验所需要的土体材料,混合拌好;b、首先利用模板组件与堵板组装放到底板上,而后将步骤a所配制的土体根据密实度要求用分层刮毛法填入半哑铃状的内腔中,得到土体与现浇混凝土接触面试样中半哑铃状的土样部分;c、根据混凝土配制要求,按照相应比例配置混凝土,并按水泥用量添加3%~10%的添加剂,添加剂是指减水剂、早强剂、防冻剂中一种或几种的组合;d、拆除步骤b中堵板,将另一半模板组件与步骤b中模板组件对接形成哑铃形环刀,然后将根据步骤c所得的混凝土分层注入半哑铃状的土样另一侧,将混凝土进行震捣操作,以便形成不同类型的接触侵蚀面,形成哑铃形试样;f、将步骤d形成的哑铃形试样密封,在常温下对混凝土进行一定时间的养护,养护周期在10~20天;g、待步骤f所得的哑铃形试样达到强度要求后,将其哑铃形环刀拆卸取出哑铃形试样,即可得到现浇混凝土与土体接触面试样。10.根据权利要求7所述的冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备工艺,其特征在于:所述步骤(1)中哑铃形试样制作步骤如下:a、根据混凝土配制要求,按照相应比例配置混凝土材料,并按水泥用量添加3%~10%的添加剂,成型养护后制成符合尺寸的半哑铃状的混凝土样,将与土体接触的一侧打磨至统一粗糙度;b、利用两组模板组件将步骤a制成的半哑铃状的混凝土样进行拼装并夹紧;c、根据试验含水率要求,按照相应比例配置直剪及拉伸试验所需要的土体材料,混合
拌好;d、根据步骤c所得土体根据密实度要求用分层刮毛法填入步骤b得到的半哑铃状的内腔中,以便形成土体与预制混凝土的接触侵蚀面,即可得到土体与预制混凝土接触面试样。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1