本實用新型涉及土體養(yǎng)護模具，特別是一種模擬外荷載約束土體膨脹的養(yǎng)護模具。

背景技術：

近幾年來，隨著我經(jīng)濟快速發(fā)展，我國公路、鐵路、水電等領域的基礎建設進入高速發(fā)展期。但是，許多公路工程實例表明：有些經(jīng)過處理后的土體填筑路基雖然符合驗收要求，但投入使用后不久便會病害頻發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素，如炎熱多雨天氣引起的干濕循環(huán)作用、極端氣候引起的凍融循環(huán)作用，是影響土體長期性能的主導因素。故許多研究者采取室內(nèi)試驗探討干濕、凍融循環(huán)作用影響土體的力學性能的機理。不過，模擬干濕、凍融循環(huán)作用的方式，是先把試樣干濕到預定循環(huán)次數(shù)后再進行物理力學試驗，沒有嚴格控制養(yǎng)護過程中的體積膨脹，甚至出現(xiàn)試樣嚴重變形的現(xiàn)象；而且干濕、凍融循環(huán)過程中，沒有考慮外部荷載的約束作用。顯然，獲得的物理力學參數(shù)夸大了干濕不利作用，不符合實際工程的符合狀況。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種模擬外荷載約束土體膨脹的養(yǎng)護模具，能夠嚴格控制干濕循環(huán)過程中的試樣的體積膨脹，并且同時考慮干濕循環(huán)與外部荷載作用，更加符合實際工程情況。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種模擬外荷載約束土體膨脹的養(yǎng)護模具，包括固定頂板、固定底板和模筒，固定頂板和固定底板之間設有模筒，固定頂板、固定底板之間通過緊固裝置連接，模筒中設有試樣。

優(yōu)選的方案中，所述的模筒為兩片半圓弧狀模板組成的圓柱狀結構，模筒側(cè)壁上設有均勻分布的第一通孔，第一通孔的孔徑不大于1mm。

優(yōu)選的方案中，所述的固定頂板的底面和固定底板的頂面上設有環(huán)狀凹槽，模筒兩端插入設置在環(huán)狀凹槽內(nèi)。

優(yōu)選的方案中，所述的固定頂板和固定底板上還設有均勻分布的第二通孔。

優(yōu)選的方案中，所述的緊固裝置包括緊固螺桿和蝶形螺帽，緊固螺桿穿過固定頂板和固定底板并通過蝶形螺帽連接。

優(yōu)選的方案中，所述的緊固裝置穿設在環(huán)狀凹槽外圍的固定頂板、固定底板上。

優(yōu)選的方案中，模筒和固定頂板、固定底板均采用鋼化玻璃材料制作。

優(yōu)選的方案中，緊固裝置至少為三個，緊固裝置均勻分布設置。

本實用新型所提供的一種模擬外荷載約束土體膨脹的養(yǎng)護模具，通過采用上述結構，具有以下有益效果：

（1）模筒及固定板的約束，能嚴格控制養(yǎng)護過程中試樣的體積膨脹，避免試樣變形；

（2）在養(yǎng)護試樣時，可同時考慮干濕循環(huán)或凍融循環(huán)與外部荷載作用，更符合工程實際。

（3）所設置的第一通孔和第二通孔，加快了試樣的浸泡與干燥過程，達到均勻干濕的要求。

（4）采用玻璃鋼作為模筒和固定頂板、固定底板的制作材料，使其質(zhì)輕耐腐蝕，且強度高，價格低，從而使該裝置操作使用方便，避免浸泡過程中材料的銹蝕，實現(xiàn)循環(huán)使用目標，成本低；

（5）模筒采用兩片半圓弧形模板組合而成，使得裝樣簡單取樣方便，避免試驗浸泡后粘滯于模筒表面；

（7）所用的對開模筒和固定板，可根據(jù)試樣不同尺寸要求進行組合、拼裝，可用于多種尺寸試樣，實用性極強；

（8）該養(yǎng)護裝置可廣泛用于需進行酸、堿溶液浸泡的試樣養(yǎng)護，也可以用于在要求嚴格控制試樣體積膨脹的試樣養(yǎng)護，應用前景廣闊，經(jīng)濟效益顯著。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的剖面結構示意圖。

圖3為本實用新型的俯視結構示意圖。

圖4為本實用新型的模筒結構示意圖。

圖中：固定頂板1，固定底板1’， 模筒2，緊固裝置3，試樣4，環(huán)狀凹槽101，第二通孔102，第一通孔201，緊固螺桿301，蝶形螺帽302。

具體實施方式

實施例1：

如圖中，一種模擬外荷載約束土體膨脹的養(yǎng)護模具，包括固定頂板1、固定底板1’和模筒2，其特征是：固定頂板1和固定底板1’之間設有模筒2，固定頂板1、固定底板1’之間通過緊固裝置3連接，模筒2中設有試樣4。

優(yōu)選的方案中，所述的模筒2為兩片半圓弧狀模板組成的圓柱狀結構，模筒2側(cè)壁上設有均勻分布的第一通孔201，第一通孔201的孔徑不大于1mm。

優(yōu)選的方案中，所述的固定頂板1的底面和固定底板1’的頂面上設有環(huán)狀凹槽101，模筒2兩端插入設置在環(huán)狀凹槽101內(nèi)。

優(yōu)選的方案中，所述的固定頂板1和固定底板1’上還設有均勻分布的第二通孔102。

優(yōu)選的方案中，所述的緊固裝置3包括緊固螺桿301和蝶形螺帽302，緊固螺桿301穿過固定頂板1和固定底板1’并通過蝶形螺帽302連接。

優(yōu)選的方案中，所述的緊固裝置3穿設在環(huán)狀凹槽101外圍的固定頂板1、固定底板1’上。

實施例2：

在實施例1的基礎上，采用下述步驟進行試樣的干濕循環(huán)模擬：

一、裝樣與固定

1、根據(jù)試樣4尺寸要求，確定所需固定頂板1、固定底板1’和模筒2的尺寸及數(shù)量；

2、試樣4按要求養(yǎng)護完成后，放入模筒2中進行干濕循環(huán)過程；

3、裝樣時先將模筒一側(cè)置于底部固定底板1’的環(huán)狀凹槽101中，然后將試樣4沿固定板1緩慢推入模筒中，再將另一側(cè)模筒固定于固定底板1’ 的環(huán)狀凹槽101中，最后蓋上固定頂板1；

4、將緊固螺桿301同時穿過固定頂板1、固定底板1’，依次擰上蝶形螺帽302至相同松緊度；

5.為防止試樣4膨脹后從第一通孔201擠出，試樣4用濾紙包裹后再裝入該養(yǎng)護裝置中。

二、干濕循環(huán)

6.將試樣4連同養(yǎng)護裝置進行干濕循環(huán)過程；

7.先將裝樣后的養(yǎng)護裝置置于常溫條件下的蒸餾水中浸泡24小時，然后取出裝置置于自然條件下風干24小時；按照擬定的干濕循環(huán)模擬方案，完成預定的“浸水-風干”循環(huán)作用次數(shù)。

三、取樣

8.完成干濕循環(huán)后，保持試樣處于浸水飽和狀態(tài)。

9.為避免人為因素對試樣4造成破壞，拆模時應將該養(yǎng)護裝置垂直放置；先擰松蝶形螺帽302，取出所有緊固螺桿301，取下固定頂板1，緩慢向上滑動分別取出兩片半圓弧形的模筒板，最后取下試樣4。

10.拆模后開展相應后續(xù)試驗，清洗該養(yǎng)護裝置配件。

實施例3：

在實施例1的基礎上，采用下述步驟進行試樣的凍融循環(huán)模擬：

一、裝樣與固定

1~5與所述實施例1中相同，但步驟5中試樣不需要包裹濾紙。

二、凍融循環(huán)

6.將試樣4連同養(yǎng)護裝置進行凍融循環(huán)過程。

7.先將裝樣后的養(yǎng)護裝置放入高低溫智能控制箱進行冷凍12小時，冷凍完成后，取出試樣在常溫下放置12小時進行融化；按照滴定的“冷凍-融化”循環(huán)作用次數(shù)。

三、拆樣

8.完成凍融循環(huán)后，保持試樣處于自然融化狀態(tài)。

9.為避免人為因素對試樣4造成破壞，拆模時應將該養(yǎng)護裝置垂直放置；先擰松蝶形螺帽302，取出所有緊固螺桿301，取下固定頂板1，緩慢向上滑動分別取出兩片半圓弧形的模筒板，最后取下試樣4。

10.拆模后開展相應后續(xù)試驗，清洗該養(yǎng)護裝置配件。