本申请涉及水泥稳定土测试领域,具体涉及一种水泥稳定土实验室强度测定装置及方法。
背景技术:
1、水泥稳定土是一种重要的道路建筑材料,广泛应用于公路建设中,通过在土壤中掺入适量的水泥,经过充分拌合、压实并在适当的温度条件下养护而成的一种人工改良土,其中水泥水化作用是水泥稳定土养护过程中的核心环节,包括水化初期、凝胶期和硬化期,整个过程反应逐步进行,产生的水化产物相互交织,形成复杂的三维网络结构,构成水泥稳定土的骨架,提升水泥稳定土的强度。
2、每次选择稳定土的水泥掺加量时,需要根据不同的工程用途和土质条件来确定,不同用途对材料的强度、稳定性和耐久性有不同的要求,而且土壤的类型、颗粒大小的分布、塑性指数等物理性质会影响水泥的固化效果和最终的工程性能,在确定最终的水泥掺加量之前,通常需要进行一系列的实验室试验,如击实试验和抗压强度试验,以评估不同掺加量下的混合料性能。
3、在进行实验时,需要依次进行试样的制备、养护、抗压强度试验等,其中在试样养护过程中,水化作用受外部湿度和温度等因素影响较大,而且需要一定时间确保水化反应,在养护至规定的龄期后才能用于实验,尤其对于不同参量水泥分别进行制备养护试验,整个过程持续时间长效率低。
4、因此有必要提供一种水泥稳定土实验室强度测定装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
技术实现思路
1、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:一种水泥稳定土实验室强度测定装置,包括:
2、活动平台,包括相互拼接的导轨架,且所述导轨架上设置有驱动电机和底座,所述驱动电机和所述底座之间设置有螺杆;
3、承托台,滑动设置在所述导轨架上,且所述承托台通过螺帽与所述螺杆配合;
4、供料组件,设置在所述活动平台侧方,所述供料组件包括固定在所述导轨架侧方的卡接座,所述卡接座上竖直设置有立架和延伸杆,且所述立架和延伸杆上滑动设置有储料罐,所述立架上设置有连接所述储料罐的滑动轨道,所述储料罐由固定在所述立架上端的供应电机驱动;
5、养护组件,与供水组件连接,其中所述养护组件包括壳体、承载筒和转接仓,所述壳体固定设置在所述承托台上,且所述壳体内部中空,从上端插入安置所述承载筒,转接仓连通所述承载筒内部,所述承托台承托所述养护组件滑动到所述储料罐下方;
6、测试组件,设置在所述承载筒内,且所述测试组件内安置有多个试件体。
7、进一步,作为优选,所述储料罐内存储有试验用砂料和水泥,且所述储料罐内设置有定量输出控制装置,所述定量输出控制装置控制所述储料罐向所述试件体内输出的砂料和水泥比例及输出量。
8、进一步,作为优选,所述供水组件包括:固定板、储水箱、调节泵、供应管和转接头,其中所述储水箱通过所述固定板进行固定,所述储水箱、调节泵和转接头依次通过供应管连接,且所述转接头连接至转接仓。
9、进一步,作为优选,所述承载筒内部为下端封闭的筒体,水流供应至所述承载筒内部,并渗透进入所述试件体内,参与试件制备。
10、进一步,作为优选,所述测试组件包括:
11、调节座,所述调节座下端设置有滑轨,且所述调节座通过所述滑轨滑动设置在所述承托台上,所述调节座的位置通过滑轨滑动调节;
12、驱动缸,固定设置在所述调节座上,且所述驱动缸连接有活塞杆;
13、支座,固定设置在所述调节座上,且所述支座上转动设置有曲轴,所述曲轴中间连接所述活塞杆,所述曲轴一端连接曲柄,另一端通过轴杆连接有分隔盘。
14、进一步,作为优选,所述分隔盘上均匀开设有多个安置孔,所述安置孔对应安置所述试件体,所述承载筒底部开设有供所述轴杆穿过的槽孔,所述槽孔预留轴杆横向移动调节的余量,且所述槽孔通过密封套圈进行密封。
15、进一步,作为优选,所述轴杆上还套接固定设置有抵接盘,所述抵接盘侧面抵接所述试件体侧壁,且所述抵接盘侧面开设有卡接槽卡接所述试件体。
16、进一步,作为优选,所述分隔盘下端面过高所述承载筒上端面,通过调节所述调节座的位置,使得分隔盘中心线与所述承载筒中心线错位,所述曲轴转动使得所述试件体接触所述承载筒内壁,所述试件体受到挤压,且所述承载筒内壁贴有应变片对内壁变形进行监测并计算试件体承受力。
17、进一步,作为优选,所述试件体包括呈柱状体的软骨架,以及包覆所述软骨架的分隔网,所述分隔网具有透水性。
18、一种水泥稳定土实验室强度测定方法,包括如下步骤:
19、ⅰ、将多个试件体插入所述分隔盘对应安置孔中,通过曲轴转动调整不同试件体位置,同时通过移动承托台使得试件体分别对应安置在储料罐下方,进行砂料和水泥填充,其中不同试件体采用不同配比的砂料和水泥进行填充;
20、ⅱ、供水组件向承载筒内部供应水分,保证试件体内水泥和砂料混合制备水泥稳定土所需的水分,混合过程中通过驱动电机带动螺杆往复转动使得承托台周期性往复移动促进混合;
21、ⅲ、试件体内水泥稳定土完成养护后,通过调节分隔盘位置,配合曲轴转动对试件体进行强度测试。
22、与现有技术相比,本申请提供一种水泥稳定土实验室强度测定装置及方法,具有以下有益效果:
23、通过驱动缸驱动曲轴进行转动,而分隔盘跟随调节转动,相对应的位于不同安置孔内的试件体围绕分隔盘轴线转动调节位置,便于控制不同试件体依次对应调节在储料罐出料口下方,进行物料添加,而且可协调控制不同试件体换位频率、储料罐输出物料频率和调节泵输送水流频率,以多次少量的方式,在不同试件体内完成水泥稳定土试件的制备,并由养护组件提供相同环境下的养护条件,降低误差,而且试件体中的分隔网和软骨架为水泥稳定土制备提供成型模具,而软骨架在后续进行强度试验影响很小,且即使强度实验中水泥混凝土破碎也可避免掉落碎屑,通过调节调节座的位置,分隔盘中心线与承载筒中心线错位,曲轴转动使得试件体接触承载筒内壁,试件体受到挤压,承载筒内壁贴有应变片对内壁变形进行监测并计算试件体承受力,整个装置集成试件制备、养护和测定为一体,提高测定效率。
1.一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述储料罐(35)内存储有试验用砂料和水泥,且所述储料罐(35)内设置有定量输出控制装置,所述定量输出控制装置控制所述储料罐(35)向所述试件体(7)内输出的砂料和水泥比例及输出量。
3.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述供水组件(4)包括:固定板(41)、储水箱(42)、调节泵(43)、供应管(44)和转接头(45),其中所述储水箱(42)通过所述固定板(41)进行固定,所述储水箱(42)、调节泵(43)和转接头(45)依次通过供应管(44)连接,且所述转接头(45)连接至转接仓(53)。
4.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述承载筒(52)内部为下端封闭的筒体,水流供应至所述承载筒(52)内部,并渗透进入所述试件体(7)内,参与试件制备。
5.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述测试组件(6)包括:
6.根据权利要求5所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述分隔盘(67)上均匀开设有多个安置孔(671),所述安置孔(671)对应安置所述试件体(7),所述承载筒(52)底部开设有供所述轴杆(69)穿过的槽孔,所述槽孔预留轴杆(69)横向移动调节的余量,且所述槽孔通过密封套圈进行密封。
7.根据权利要求6所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述轴杆(69)上还套接固定设置有抵接盘(672),所述抵接盘(672)侧面抵接所述试件体(7)侧壁,且所述抵接盘(672)侧面开设有卡接槽卡接所述试件体(7)。
8.根据权利要求7所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述分隔盘(67)下端面过高所述承载筒(52)上端面,通过调节所述调节座(61)的位置,使得分隔盘(67)中心线与所述承载筒(52)中心线错位,所述曲轴(65)转动使得所述试件体(7)接触所述承载筒(52)内壁,所述试件体(7)受到挤压,且所述承载筒(52)内壁贴有应变片对内壁变形进行监测并计算试件体(7)承受力。
9.根据权利要求8所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:所述试件体(7)包括呈柱状体的软骨架(71)以及包覆所述软骨架(71)的分隔网(72),所述分隔网(72)具有透水性。
10.一种水泥稳定土实验室强度测定方法,其采用如权利要求6-9中任意一项所述的一种水泥稳定土实验室强度测定装置,其特征在于:包括如下步骤: