專利名稱:一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置。該裝置由ABS塑料環(huán)刀、制樣器和壓力系統(tǒng)組成；ABS塑料環(huán)刀內(nèi)徑為61.8mm，高度為20.0mm，壁厚1.6mm。制樣器由底座、外鋼筒、上鋼環(huán)和壓樣頂帽構(gòu)成，全部采用不銹鋼材料；壓力系統(tǒng)由千斤頂和反力支架構(gòu)成。通過該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備。本實(shí)用新型原理簡(jiǎn)單、操作方便，制備的環(huán)刀試樣均一性好，可有效地減少人為因素的影響。
【專利說明】一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置，屬于環(huán)境巖土工程測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]污染土是指由于工業(yè)廢棄物的不合理排放而導(dǎo)致土壤的物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，直接影響工程活動(dòng)、有害人類健康的土 ；近年來，該領(lǐng)域逐漸得到了環(huán)保人士和科研人員的廣泛關(guān)注。由于自然環(huán)境的復(fù)雜多變性，目前研宄者僅是針對(duì)具體的工程實(shí)例進(jìn)行分析，一般采用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬浸泡的試驗(yàn)方法，即在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用酸、堿溶液浸泡已制備的土樣模擬自然環(huán)境中土壤的污染過程，然后對(duì)浸泡前后土壤的物理、力學(xué)性能的變化進(jìn)行比較分析。在該方法的實(shí)施過程中，如何制備合適、均勻的環(huán)刀試樣是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)；目前研宄者一般采用常規(guī)方法制備環(huán)刀試樣，即采用不銹鋼環(huán)刀切取原狀土樣或者已制備好的擾動(dòng)土樣；該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性存在一定的影響，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:第一，切取環(huán)刀試樣時(shí)人為因素的影響較大，很難保證環(huán)刀試樣的均一性，使得同一批土試樣的離散性較大；第二，環(huán)刀試樣浸泡時(shí)不銹鋼環(huán)刀會(huì)與酸、堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且這種反應(yīng)無論從速度還是數(shù)量上來說，都遠(yuǎn)大于土中礦物成分與酸、堿浸泡液的反應(yīng)，不能真實(shí)地反映出酸、堿溶液對(duì)土的影響。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)一種科學(xué)、合理的環(huán)刀試樣制備裝置成為一個(gè)迫切需要解決的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置，由ABS塑料環(huán)刀、制樣器和壓力系統(tǒng)組成；ABS塑料環(huán)刀內(nèi)徑為61.8mm，高度為20.0mm,壁厚為1.6mm ;制樣器由底座、外鋼筒、上鋼環(huán)和壓樣頂帽構(gòu)成；底座采用直徑為86.0mm、高為15.0mm的圓形鋼板，上部為高3.0mm的空心圓柱形卡槽，其內(nèi)徑為76.0mm,壁厚為5.0mm ；外鋼筒為空心圓柱，內(nèi)、夕卜直徑分別為65.0mm、76.0mm,壁厚5.5mm，高度為50.0mm ;上鋼環(huán)為空心圓柱，內(nèi)、夕卜直徑分別為61.8mm、65.0mm,壁厚為1.6mm，高度為30.0mm ;壓樣頂帽分為兩部分，下部為直徑61.8mm、高30.0mm的實(shí)心圓柱，上部為直徑100.0mm、高15.0mm的圓形鋼板；壓力系統(tǒng)由千斤頂和反力支架構(gòu)成。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0006](I)本裝置能夠有效降低由于擊實(shí)不均勻或者人工切取環(huán)刀試樣造成的人為誤差，壓樣頂帽的下部實(shí)心圓柱的長(zhǎng)度正好與上鋼環(huán)高度保持一致，目的是為了最終壓實(shí)土料時(shí)有一個(gè)統(tǒng)一的控制標(biāo)準(zhǔn)，即土料全部壓入ABS塑料環(huán)刀而又能保證土料高度正好與環(huán)刀上表面持平；同時(shí)，由于外鋼筒的緊箍作用，ABS塑料環(huán)刀在壓力作用下不致發(fā)生側(cè)向變形，保證了環(huán)刀試樣的均一性。
[0007](2)本裝置中的ABS塑料環(huán)刀采用ABS工程塑料，其是一種耐化學(xué)藥品性的材料，不與酸、堿溶液發(fā)生反應(yīng)，因此能夠有效地減少由于不銹鋼環(huán)刀與酸、堿溶液反應(yīng)所帶來的影響，從而提高后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果的精度和可信性。
[0008](3)本裝置能夠?qū)浜玫耐亮弦淮涡詨喝胫茦悠?，在保證土樣均一性的同時(shí)，能夠有效提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

【附圖說明】

[0009]圖1是本實(shí)用新型酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置中制樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中標(biāo)記:1-ABS塑料環(huán)刀；2_制樣器；3_壓力系統(tǒng)；4-底座；5_外鋼筒；6-上鋼環(huán)；7_壓樣頂帽；8_千斤頂；9_反力支架；10_ 土樣。
[0012]圖3是本實(shí)用新型酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置的使用流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例:
[0014]本實(shí)施例以鹽酸溶液浸泡紅粘土制備環(huán)刀試樣為例。
[0015]一種鹽酸溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置，由ABS塑料環(huán)刀1、制樣器2和壓力系統(tǒng)3組成。ABS塑料環(huán)刀I采用ABS工程塑料(耐化學(xué)藥品性，不與酸、堿溶液發(fā)生反應(yīng))加工制成，內(nèi)徑為61.8mm，高度為20.0mm，壁厚1.6mm。制樣器2由底座4、外鋼筒5、上鋼環(huán)6和壓樣頂帽7構(gòu)成，全部采用不銹鋼材料；底座4為直徑86.0_、高15.0mm的圓形鋼板，上部為高3.0mm的空心圓柱形卡槽，其內(nèi)徑為76.0mm，壁厚5.0mm ;外鋼筒5為空心圓柱，內(nèi)、外直徑分別為65.0mm、76.0mm,壁厚5.5mm，高度為50.0mm ;上鋼環(huán)6為空心圓柱，其內(nèi)、夕卜直徑分別為61.8mm、65.0mm,壁厚1.6mm，高度為30.0mm ;壓樣頂帽7分為兩部分，下部為直徑61.8mm、高30.0mm的實(shí)心圓柱，上部為直徑100.0mm、高15.0mm的圓形鋼板；壓力系統(tǒng)3由千斤頂8和反力支架9構(gòu)成。
[0016]本實(shí)施例的鹽酸溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置的使用流程為:
[0017](I)安裝上述裝置，先將外鋼筒5放進(jìn)底座4的卡槽內(nèi)，然后把ABS塑料環(huán)刀1、上鋼環(huán)6依次放入外鋼筒5。
[0018](2)按實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的紅粘土干密度(P d=l.5g/cm3)和含水率(ω=15%)計(jì)算制備一個(gè)環(huán)刀試樣所需土料的質(zhì)量為103.5g，并稱取該質(zhì)量預(yù)先備好的土料。
[0019](3)將稱取的土料倒入容器中，稍稍震動(dòng)使容器內(nèi)的土料均勻分布，并使土料表面保持水平，然后把壓樣頂帽7放入上鋼環(huán)6內(nèi)，稍微壓實(shí)土樣10。
[0020](5)將制樣器2整體放到千斤頂8上，啟動(dòng)千斤頂8使制樣器2整體上升，并與反力支架9接觸；繼續(xù)上升，由于反力支架9的限制，壓樣頂帽7緩緩壓入到上鋼環(huán)6內(nèi)，當(dāng)壓樣頂帽7的下部實(shí)心圓柱全部進(jìn)入上鋼環(huán)6內(nèi)，土樣10最終壓實(shí)，關(guān)閉千斤頂8。
[0021](6)將制樣器2整體從千斤頂8上取出，依次拿開壓樣頂帽7、底座4、上鋼環(huán)6，然后將制備好的環(huán)刀試樣連同ABS塑料環(huán)刀I 一齊推出外鋼筒5，用保鮮膜封好，防止水分散失。
[0022]重復(fù)步驟(2)~(6)，制得同一批次的環(huán)刀試樣12個(gè)，進(jìn)行后續(xù)的鹽酸溶液浸泡試驗(yàn)及室內(nèi)模擬試驗(yàn)；其中，直剪試驗(yàn):8個(gè)(分兩組，平行試驗(yàn))，壓縮試驗(yàn):2個(gè)、微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn):2個(gè)。
[0023]本實(shí)施例制得的12個(gè)環(huán)刀試樣的質(zhì)量平均值為103.5g ;試樣質(zhì)量的最大值為103.8g，質(zhì)量偏差率為2.9% ;試樣質(zhì)量的最小值為103.3g，質(zhì)量偏差率為-1.9% ;因此，采用該裝置制備的環(huán)刀試樣具有較好的均一性。
【權(quán)利要求】
1.一種酸堿溶液浸泡土環(huán)刀試樣的制備裝置，其特征在于該裝置由ABS塑料環(huán)刀(I)、制樣器⑵和壓力系統(tǒng)⑶組成；ABS塑料環(huán)刀⑴內(nèi)徑為61.8mm，高度為20.0mm，壁厚為1.6mm;制樣器(2)由底座(4)、外鋼筒(5)、上鋼環(huán)(6)和壓樣頂帽(7)構(gòu)成；底座(4)采用直徑為86.0mm、高為15.0mm的圓形鋼板，上部為高3.0mm的空心圓柱形卡槽，其內(nèi)徑為76.0mm，壁厚為5.0mm ;外鋼筒(5)為空心圓柱，內(nèi)、外直徑分別為65.0mm、76.0mm，壁厚5.5mm，高度為50.0mm ;上鋼環(huán)(6)為空心圓柱，內(nèi)、夕卜直徑分別為61.8mm、65.0mm，壁厚為1.6mm，高度為30.0mm ;壓樣頂帽(7)分為兩部分，下部為直徑61.8mm、高30.0mm的實(shí)心圓柱，上部為直徑100.0mm、高15.0mm的圓形鋼板；壓力系統(tǒng)(3)由千斤頂(8)和反力支架(9)構(gòu)成；把外鋼筒(5)放進(jìn)底座⑷的卡槽內(nèi)，然后把ABS塑料環(huán)刀(1)、上鋼環(huán)(6)依次放入外鋼筒(5);把壓樣頂帽(7)放入上鋼環(huán)(6)內(nèi)；將制樣器(2)整體放到千斤頂⑶上，啟動(dòng)千斤頂(8)使制樣器(2)整體上升，并與反力支架(9)接觸；繼續(xù)上升，由于反力支架(9)的限制，壓樣頂帽(7)緩緩壓入到上鋼環(huán)(6)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01N1-28GK204269443SQ201420634428
【發(fā)明者】呂海波, 曾召田, 趙艷林, 葛若東, 謝超, 蒙劍坪, 羅伯光, 朱銀紅 [申請(qǐng)人]桂林理工大學(xué)