一种水泥稳定土干湿循环实验装置的制作方法

专利2026-03-02  3


本发明涉及土木工程材料实验,更具体地说,涉及一种水泥稳定土干湿循环实验装置。


背景技术:

1、在经过粉碎的或原来松散的土中,掺入足量的水泥和水,经拌和得到的混合料在压实和养生后,当其抗压强度符合规定的要求时,称为水泥稳定土,水泥稳定土可适用于各级公路的基层和底基层,水泥稳定土作为重要的建筑材料,其性能评估对于确保工程质量至关重要,现有技术中通常采用干湿循环实验的方法,模拟材料在实际使用环境中可能经历的干湿交替过程,深入了解水泥稳定土在干湿交替作用下的物理和化学变化,评估水泥稳定土在这种条件下的耐久性和稳定性。然而传统的干湿循环实验装置可能无法精确控制实验条件,仅对单一的试样进行循环实验,得到的数据单一,且部分设备自动化程度较低,导致实验效率不高,可能引入人为误差,影响实验结果的准确性和可靠性。因此,有必要提供一种水泥稳定土干湿循环实验装置,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,本发明提供如下技术方案:一种水泥稳定土干湿循环实验装置,包括:

2、实验支架,其侧部设有平台;

3、蓄水槽,固定在实验支架上;

4、循环装置,水平转动设置在实验支架上,且位于蓄水槽的上方;

5、驱动装置,固定在实验支架的一端,用于驱动所述循环装置;

6、转动检测装置,设置在循环装置上,所述转动检测装置环形分布设有五组,每组对称分布设有两个,且同组两个所述转动检测装置5处于同一水平面上;

7、鼓风机构,固定在平台上,且与循环装置的侧部相对应;

8、烘干装置,设置在循环装置的正上方,且与鼓风机构固定连接;

9、试样,固定在同组两个转动检测装置之间。

10、进一步的,作为优选,所述蓄水槽的内部设有滤网,底部两端分别设有排水口和注水口。也就是说,在循环装置的带动下,带动转动检测装置和试样转动进入到蓄水槽中,对试样进行转动浸泡,在排水口和注水口的作用下,对蓄水槽内部水位进行调节,当试样进入蓄水槽时,通过注水口向蓄水槽内部持续注水,使水位淹没试样,对试样进行全面浸泡,在达到预定的浸泡时间后,可通过排水口将水排出,使水位低于试样所在位置,停止对试样进行浸泡,且当试样进行多次干湿循环实验后,试样容易可能会产生开裂脱落碎屑,在滤网的作用下,对试样掉落的碎屑进行收集处理,防止碎屑对排水口造成堵塞。

11、进一步的,作为优选,所述循环装置包括:

12、中心转轴,转动设置在实验支架上,且所述中心转轴的一端与驱动装置固定连接;

13、固定圆面,对称分布设有两个,固定在中心转轴上,且位于蓄水槽的内侧;

14、连接横板,环形分布设有五组,每组对称分布设有两个,固定在固定圆面的内侧;

15、间隔面板,环形分布设有五个,两端分别与连接横板固定连接;

16、导向弧板,环形分布设有五个,两端固定在固定圆面的内侧,两侧分别与相邻的间隔面板固定连接,且所述导向弧板位于转动检测装置的下方。

17、也就是说,在间隔面板的作用下,将循环装置分为五个部分,可同时对五组试样进行干湿循环实验,在驱动装置的带动下,通过中心转轴带动循环装置进行间歇转动,进而带动多组试样进行干湿循环实验。

18、进一步的,作为优选,所述间隔面板将循环装置分为五个工作区域,所述工作区域按顺时针方向依次为第一浸泡区域、第二浸泡区域、去除区域、干燥区域和测试区域,且所述第一浸泡区域和第二浸泡区域均位于蓄水槽内。也就是说,在测试区域处依次将试样安装在转动检测装置之间,随着驱动装置带动中心转轴转动,进而试样依次进入第一浸泡区域和第二浸泡区域处,在蓄水槽中对试样进行浸泡处理,在达到预定浸泡时间后,中心转轴转动,带动第二浸泡区域处的试样进入去除区域,在去除区域处通过鼓风机构的吹送作用和转动检测装置的转动作用,将试样上的残留水去除,进而中心转轴转动,带动试样进入干燥区域,由烘干装置进行烘干,在鼓风机构的作用下,促进烘干装置中的气体流动,加快烘干速率,在烘干后,中心转轴转动,带动试样回到测试区域,在转动检测装置的作用下,对试样进行加压实验,检测试样的抗压强度,在检测完成后,重复进行操作,进入新的一轮干湿循环。

19、需要注意的是,对试样的浸泡时间,可通过中心转轴的转动使试样主动脱离蓄水槽,也可通过控制蓄水槽内部水位进行控制,即可设置多组试样在浸泡湿润时间相同的情况下进行对比实验,也可设置多组试样在不同浸泡湿润时间下进行对比实验,实验方式多变,且设有对比组,更具有参考价值。

20、进一步的,作为优选,所述转动检测装置包括:

21、转动组件,转动设置在固定圆面的内侧,设置在工作区域内;

22、加压组件,固定在转动组件的内部;

23、固定组件,一端与转动组件固定连接,另一端与试样固定连接。也就是说,在转动组件的作用下,通过固定组件带动试样在工作区域内进行自转,促进试样在蓄水槽中快速浸泡湿润,在烘干装置中快速干燥,且在测试区域内,通过加压组件对试样进行加压实验,检测试样在经过干湿循环后的抗压强度。

24、进一步的,作为优选,所述转动组件包括:

25、防护壳体,转动设置在固定圆面的内侧,且与外设的防水电机固定连接,所述防水电机固定在固定圆面的外侧,且位于蓄水槽的内侧,所述防护壳体远离固定圆面的一端中心设有通孔;

26、伸缩外弧板,对称分布设有两组,每组直线分布设有两个,同组的两个伸缩外弧板分别与加压组件和固定组件固定连接,且所述伸缩外弧板中设有压缩弹簧;

27、伸缩内弧板,对称分布设有两个,两端分别滑动设置在同组的伸缩外弧板内,且所述伸缩内弧板的两端与压缩弹簧固定连接。

28、也就是说,在防水电机的带动下,带动防护壳体在固定圆面的内侧转动,进而通过伸缩外弧板和伸缩内弧板带动固定组件转动,由固定组件带动试样转动,使试样在蓄水槽中转动与水体充分接触湿润,使试样在烘干装置快速干燥。

29、进一步的,作为优选,所述加压组件包括:

30、方型连接件,一端固定在防护壳体的内壁上,另一端与伸缩外弧板固定连接;

31、齿道,对称分布设有两条,固定在方型连接件的内侧;

32、移动组件,移动设置在方型连接件之间,与齿道相连接;

33、推送轴,固定在移动组件靠近防护壳体上设有通孔的一侧,且所述推送轴穿过通孔的中心;

34、加压板,与推送轴固定连接,设置在防护壳体的外侧,与试样的端部相对应。

35、也就是说,当中心转轴带动试样转动到测试区域后,转动组件停止转动,即试样停止转动,接着由试样两侧加压组件中的移动组件在齿道上向试样所处位置移动,进而通过推送轴带动加压板脱离防护壳体的通孔,对试样的两侧进行加压实验,检测试样的抗压强度,同时若试样受加压板的作用产生收缩,此时伸缩内弧板在两端伸缩外弧板中伸出,对压缩弹簧进行拉伸,在加压实验结束后,两侧加压组件中的移动组件在齿道上向远离试样的位置移动,进而通过推送轴带动加压板收回,对防护壳体的通孔进行封闭,防止在对试样进行湿润时,蓄水槽中的水进入防护壳体内,对加压组件造成影响。

36、进一步的,作为优选,所述移动组件包括:

37、定位框架,设置在所述齿道之间,所述定位框架的内部设有转动齿轮组;

38、转动电机,固定在定位框架的顶部,且所述转动电机与转动齿轮组固定连接;

39、传动齿轮,对称分布设有两个,分别与齿道和转动齿轮组相啮合。

40、也就是说,在转动电机的带动下,通过定位框架内部转动齿轮组带动两侧传动齿轮向不同方向转动,进而两侧传动齿轮在齿道上向不同方向转动,带动移动组件在齿道上移动,进而通过推送轴带动加压板进行移动,对试样的两端进行加压实验。

41、进一步的,作为优选,所述固定组件包括:

42、固定环,设置在试样的外侧,且所述固定环的侧部与伸缩外弧板固定连接;

43、传动螺杆,环形分布设有多个,转动设置在固定环上;

44、固定弧面,环形分布设有多个,固定在传动螺杆上,且设置在固定环的内侧;

45、伸缩轴体,对称分布设有两个,连接固定弧面和固定环;

46、控制齿轮,转动设置在传动螺杆上,且位于固定环的外侧;

47、驱动齿环,转动设置在固定环远离伸缩外弧板的一侧,且所述驱动齿环与控制齿轮相啮合。

48、也就是说,在将试样的两端放进固定弧面之间后,将驱动齿环正转,通过驱动齿环在固定环上转动带动控制齿轮转动,进而在伸缩轴体的限制下,传动螺杆向中心移动,带动固定弧面对试样进行固定,在实验结束后,只需将将驱动齿环反转,通过驱动齿环在固定环上转动带动控制齿轮转动,进而在伸缩轴体的限制下,传动螺杆向外侧移动,带动固定弧面脱离试样,将试样取下即可。

49、进一步的,作为优选,所述鼓风机构包括;

50、鼓风机,固定在平台上;

51、输送管道,一端固定在鼓风机的出风口处,另一端与循环装置相贴合;

52、转动轴,转动设置在输送管道靠近循环装置的一端,且所述转动轴与中心转轴平行设置;

53、导流面,设置在输送管道内,且与转动轴固定连接。

54、也就是说,当试样转动到去除区域时,转动轴带动导流面向上转动,对输送管道向干燥区域的通道封闭,此时鼓风机带动气流经导流面进入去除区域,气流沿着间隔面板向导向弧板流动,再经相邻的间隔面板流出,同时转动组件带动试样向与气流流动方向相反的方向转动,在气流对冲作用下去除试样上的多余水;当试样转动到干燥区域时,转动轴带动导流面向下转动,对输送管道向去除区域的通道封闭,此时鼓风机带动气流经导流面进入干燥区域,在烘干装置的辅助下,带动烘干气体流动,促进试样快速干燥。

55、需要注意的是,在循环装置转动过后,输送管道的输出端的中部始终与间隔面板相对应,使鼓风机中的气流可进入去除区域和干燥区域中。

56、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

57、本发明中,通过循环装置的设置,对多个水泥稳定土试样进行干湿循环实验,通过多组数据对比,有效提高实验结果的准确性和可靠性;通过转动检测装置的设置,对试样进行固定,并带动试样转动,使试样在水中可完全湿润,在进行干燥时,可充分全面的干燥;通过加压装置的设置,对经过湿润干燥后的试样进行加压,检测试样的抗压强度,且在整个干湿循环和加压试验过程中不会对试样卸载 ,避免了对试样的扰动。


技术特征:

1.一种水泥稳定土干湿循环实验装置,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干湿循环实验装置,其特征在于:所述蓄水槽(2)的内部设有滤网(21),底部两端分别设有排水口(22)和注水口(23)。

3.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土干湿循环实验装置,其特征在于:所述工作区域(36)按顺时针方向依次为第一浸泡区域(361)、第二浸泡区域(362)、去除区域(363)、干燥区域(364)和测试区域(365),且所述第一浸泡区域(361)和第二浸泡区域(362)均位于蓄水槽(2)内。

4.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土干湿循环实验装置,其特征在于:所述转动组件(51)包括:

5.根据权利要求4所述的一种水泥稳定土干湿循环实验装置,其特征在于:所述加压组件(52)包括:

6.根据权利要求5所述的一种水泥稳定土干湿循环实验装置,其特征在于:所述移动组件(523)包括:

7.根据权利要求6所述的一种水泥稳定土干湿循环实验装置,其特征在于:所述固定组件(53)包括:

8.根据权利要求1所述的一种水泥稳定土干湿循环实验装置,其特征在于:所述鼓风机构(6)包括;


技术总结
本发明公开了一种水泥稳定土干湿循环实验装置,涉及土木工程材料实验技术领域,包括:实验支架,其侧部设有平台;蓄水槽,固定在实验支架上;循环装置,转动设置在实验支架上,且位于蓄水槽的上方;驱动装置,固定在实验支架的一端,用于驱动所述循环装置;转动检测装置,环形分布设有五组,每组对称分布设有两个,设置在循环装置上;鼓风机构,固定在平台上,且与循环装置的侧部相对应;烘干装置,设置在循环装置的正上方,且与鼓风机构固定连接;试样,固定在同组两个转动检测装置之间。与现有技术相比,本发明自动对多组试样进行干湿循环实验,有效提高实验结果的准确性和可靠性。

技术研发人员:王鑫雨,张智搏,王帅,张斌,苗忠,秋枫,苟孺飞
受保护的技术使用者:中交第二公路工程局有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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