本發(fā)明涉及工程建筑領(lǐng)域，尤其涉及一種氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置及測試方法。

背景技術(shù)：

氣泡混合輕質(zhì)土(以下簡稱輕質(zhì)土)是近十年發(fā)展起來的新型輕質(zhì)填土材料。它是在原料土中按照一定的比例添加固化劑、水和預(yù)先制作的氣泡群，進(jìn)行充分的混合、攪拌后所形成的輕型土工材料。近幾年在巖土工程中應(yīng)用較為廣泛，如軟土地基處理，橋(涵)背回填，寒區(qū)凍土路基隔熱保溫及臺背填土防凍脹及路基加寬等。

輕質(zhì)土一般采用分層澆筑，下一層的澆筑間隔一般認(rèn)為要大于前一層輕質(zhì)土的終凝時(shí)間，部分工程項(xiàng)目以人在輕質(zhì)土上行走沒有明顯腳印為準(zhǔn)。如果在輕質(zhì)土強(qiáng)度過低的時(shí)候，過早進(jìn)行第二層澆筑，會極大地影響第一層輕質(zhì)土的強(qiáng)度增長，產(chǎn)生工程隱患；而過晚進(jìn)行第二層澆筑，雖然上一層強(qiáng)度達(dá)到要求，由于澆筑間隔過長，會產(chǎn)生人為分層，影響輕質(zhì)土整體性，也會產(chǎn)生工程隱患。所以正確快速的獲得輕質(zhì)土澆筑后的表面強(qiáng)度，選擇正確的澆筑時(shí)間對于輕質(zhì)土施工至關(guān)重要。

現(xiàn)有的測試輕質(zhì)土表面強(qiáng)度的方法多沿用混凝土澆筑時(shí)，判斷表面強(qiáng)度的方法，但由于輕質(zhì)土內(nèi)部含有大量氣泡，本身強(qiáng)度低，而測定混凝土強(qiáng)度的儀器本身較為笨重，自重較大，并且量程范圍較大，導(dǎo)致精度不夠，并不適合用來測定現(xiàn)澆輕質(zhì)土表面強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明旨于提供一種更為快速、準(zhǔn)確的獲取現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土表面強(qiáng)度，有助于更加合理地確定下一層澆筑的時(shí)間間隔的測定裝置及測試方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置，包括加載系統(tǒng)、強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均設(shè)在加載系統(tǒng)上。

工作原理：本發(fā)明氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置運(yùn)用加載系統(tǒng)在輕質(zhì)土表面進(jìn)行分級加載，通過強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)讀取記錄豎向位移或氣壓計(jì)讀數(shù)，通過數(shù)據(jù)處理與理論計(jì)算，獲得輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度。

所述加載系統(tǒng)為正三角形平臺，正三角形平臺包括正三角形面板、加載砝碼、支柱、側(cè)板、磁性表座、連接桿、調(diào)平螺絲和長水準(zhǔn)氣泡條，正三角形面板中心設(shè)有凹槽，加載砝碼設(shè)在加載凹槽內(nèi)，支柱、側(cè)板、磁性表座、連接桿和長水準(zhǔn)氣泡條均為3個(gè)，支柱為中空結(jié)構(gòu)，支柱上下兩端均設(shè)有螺絲孔，支柱中上部側(cè)壁設(shè)有通孔，3個(gè)支柱分別與正三角形面板三個(gè)角的底面螺紋連接；3個(gè)長水準(zhǔn)氣泡條分別設(shè)在正三角形面板上表面的三條邊上；3個(gè)側(cè)板分別設(shè)在相鄰兩根支柱的頂端之間，3個(gè)磁性表座分別對應(yīng)設(shè)在3個(gè)側(cè)板上；3個(gè)連接桿分別設(shè)在3個(gè)磁性表座上；調(diào)平螺絲設(shè)在正三角形面板上表面的三個(gè)角上，調(diào)平螺絲底端與支柱頂端相接。

上述三角形面板為銅質(zhì)邊長為50cm的等邊三角形面板，面板上表面設(shè)置有用于放置砝碼的凹槽，保證砝碼放置位于加載系統(tǒng)中心，各柱桿均勻承擔(dān)荷載；支柱為高40cm、直徑6cm的圓柱，上下底面分別開有螺絲孔用于固定；長水準(zhǔn)氣泡條共三個(gè)，位于面板上部平行于正三角形三邊中心布置，用于儀器裝配后的自身平衡校核；柱桿上部使用調(diào)平螺絲用于調(diào)平；磁性表座共三個(gè)，分別貼于側(cè)板用于固定三個(gè)豎向位移計(jì)。

所述強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)包括薄膜球形柱腳、金屬球形柱腳和錐形柱腳；薄膜球形柱腳、金屬球形柱腳和錐形柱腳均為3個(gè)，按測試階段分別對應(yīng)設(shè)在3個(gè)支柱的底端；能用于氣泡混合輕質(zhì)土澆筑后不同期間的強(qiáng)度測試。

所述薄膜球形柱腳上設(shè)有通氣管，通氣管一端與薄膜球形柱腳相通，另一端伸入立柱空腔內(nèi)并從立柱上的通孔穿出；穿出部分叉為第一分支和第二分支，第一分支端口為氣壓計(jì)連接口，第二分支端口為加壓口，第二分支上設(shè)有密封夾；薄膜球形柱腳由高分子材料制成，充氣后為直徑6cm的半球，在薄膜球形柱腳的球面底部最低點(diǎn)處為圓心，依次每隔2mm標(biāo)記一個(gè)同心圓，并由內(nèi)而外編有刻度標(biāo)號；能用于氣泡混合輕質(zhì)土澆筑后4～8小時(shí)期間內(nèi)的強(qiáng)度測試。

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括3個(gè)氣壓計(jì)；每個(gè)氣壓計(jì)分別與3個(gè)薄膜球形柱腳上的氣壓計(jì)連接口相接；能用于統(tǒng)一各柱腳充氣后內(nèi)部氣壓達(dá)到測試要求p。

所述金屬球形柱腳由金屬銅制成，下部為直徑6cm的半球，滿足受壓后凹陷值的接觸面最大值，上部為直徑6cm、高2cm的圓柱，圓柱上部設(shè)有直徑2cm的插銷；能用于氣泡混合輕質(zhì)土澆筑后8～24小時(shí)期間內(nèi)的強(qiáng)度測試。

所述錐形柱腳為金屬銅制成的倒置圓錐結(jié)構(gòu)，下部錐角為30°、上部直徑為6cm，圓錐上部設(shè)有直徑6cm、高2cm的圓柱，圓柱上部設(shè)有直徑2cm的插銷；能用于氣泡混合輕質(zhì)土澆筑后24小時(shí)之后的強(qiáng)度測試。

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括位移計(jì)；所述位移計(jì)為3個(gè)，分別與3個(gè)連接桿相接；能獲取加載后儀器整體的豎向位移。

上述氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置的測試方法，根據(jù)氣泡混合輕質(zhì)土澆筑后分為三個(gè)階段，第一階段為4-8小時(shí)采用薄膜球形柱腳，第二階段為8-24小時(shí)采用金屬球形柱腳，第三階段為24小時(shí)之后，采用錐形柱腳；測試方法包括以下步驟：

a.獲得氣泡混合輕質(zhì)土4～8小時(shí)內(nèi)表面強(qiáng)度：

1)針對輕質(zhì)土澆筑后4～8小時(shí)內(nèi)，使用薄膜球形柱腳，將加載系統(tǒng)儀器組裝好后安裝薄膜球形柱腳，分別將三個(gè)薄膜球形柱腳充氣，至氣壓計(jì)讀數(shù)皆為p0后，置于水平面，利用長水準(zhǔn)氣泡條和調(diào)平螺絲調(diào)平去除裝配誤差后，放置于輕質(zhì)土表面；

2)加載時(shí)分多級加載，每次靜置時(shí)間相同，最后一次加載至最終加載重量m后停止加載并靜置，記錄三邊的凹陷值δh1、δh2、δh3，取各凹陷值之和∑δhi，并求平均值，讀出球形薄膜球形柱腳變形后所壓得螺紋圈數(shù)n；

建立公式求解實(shí)際接觸面積：

首先根據(jù)對稱性將空間問題簡化成為平面問題進(jìn)行求解，由設(shè)置的同心圓刻度可直觀讀出接觸剖面所壓得螺紋圈數(shù)n，乘以間距2mm即為弧長l，在三角形平臺面的側(cè)面各設(shè)置一個(gè)與地面接觸的位移計(jì)，可讀出荷載作用下凹陷沉降為δh，假設(shè)球面半徑為r，該弧所對應(yīng)的圓心角為α，凹陷處對應(yīng)圓半徑為r，建立如下方程組：

將(1)式帶入(3)式可得由迭代法可計(jì)算出α,便可以此計(jì)算出r、r；

從而再將平面問題轉(zhuǎn)化為空間問題，建立空間直角坐標(biāo)系，進(jìn)行曲面積分求解接觸球面面積其中空間區(qū)域所圍方程如下：

從而進(jìn)行曲面積分算的接觸面積a(積分曲線及坐標(biāo)系見附圖10)

d為積分曲面在空間直角坐標(biāo)系xoy平面的投影區(qū)域；

最后由壓強(qiáng)公式p＝mg/a，得出表面強(qiáng)度，式中m為最終加載重量，g為重力加速度；

b.獲得氣泡混合輕質(zhì)土的8～24小時(shí)表面強(qiáng)度：

1)針對輕質(zhì)土澆筑后8～24小時(shí)表面強(qiáng)度，采用金屬球形柱腳，將加載系統(tǒng)儀器裝配好后安裝金屬球形柱腳，置于水平面，利用長水準(zhǔn)氣泡條和調(diào)平螺絲調(diào)平并去除裝配誤差后，放置于輕質(zhì)土表面；

2)加載時(shí)分多級加載，每次靜置時(shí)間相同，最后一次加載至最終加載重量m后停止加載并靜置，記錄三邊的凹陷值δh1、δh2、δh3，取各凹陷值之和∑δhi，并求平均值；

假設(shè)金屬球形柱腳半徑為r，平均凹陷值記為h，設(shè)投影面半徑為r，由此計(jì)算金屬球形柱腳接觸面積在水平面的投影面積，有如下公式：

(r-h)²+r²＝r²(1)

最后由壓強(qiáng)公式p＝mg/[π(r²-(r-h)²)]，得出表面強(qiáng)度；

c.獲得氣泡混合輕質(zhì)土的24小時(shí)以上表面強(qiáng)度

1)針對輕質(zhì)土澆筑后24小時(shí)以上表面強(qiáng)度，采用錐形柱腳，將加載系統(tǒng)儀器裝配好后安裝球形柱腳，置于水平面，利用長水準(zhǔn)氣泡條和調(diào)平螺絲調(diào)平并去除裝配誤差后，放置于輕質(zhì)土表面；

2)加載時(shí)分多級加載，每次靜置時(shí)間相同；最后一次加載至最終加載重量m后停止加載并靜置，記錄三邊的凹陷值δh1、δh2、δh3，取各凹陷值之和∑δhi，并求平均值；

假設(shè)錐形柱腳半徑為r，平均凹陷值記為h，設(shè)投影面半徑為r，錐角為θ由此計(jì)算球錐形柱腳接觸面積在水平面的投影面積，有如下公式：

最后由壓強(qiáng)公式p＝mgh²/[tan(θ/2)]²，得出表面強(qiáng)度；

測試時(shí)對測試區(qū)域表面要求如下：

1)、要求試件表面應(yīng)潔凈，無壓痕，并且盡可能平整；

2)、測試時(shí)試件溫度要保持一致，盡量做到每次試驗(yàn)在同一時(shí)刻；

3)、不同階段的試驗(yàn)在同一片區(qū)域進(jìn)行，避免因澆筑不均勻性產(chǎn)生影響。

本發(fā)明未提及的技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。

有益效果：本發(fā)明氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置及測試方法操作快捷，測試結(jié)果準(zhǔn)確，能通過反復(fù)比對試驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠快速準(zhǔn)確地獲得輕質(zhì)土的表面強(qiáng)度，從而及時(shí)確定下一層輕質(zhì)土的澆筑時(shí)間；保證了輕質(zhì)土的澆筑安全性和整體穩(wěn)定性；還能應(yīng)用到其他輕質(zhì)土的表面強(qiáng)度檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明薄膜球形柱腳、金屬球形柱腳和錐形柱腳結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為薄膜球形柱腳與支柱連接示意圖；

圖5為錐形柱腳椎角度數(shù)示意圖；

圖6為薄膜球形柱腳底部球面同心圓結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為薄膜球形柱腳面積計(jì)算平面示意圖；

圖8為金屬球形柱腳面積計(jì)算平面示意圖；

圖9為錐形柱腳腳面積計(jì)算平面示意圖；

圖10為薄膜柱腳面積積分曲線坐標(biāo)定義圖；

圖中，1為正三角形面板、2為調(diào)平螺絲、3為長水準(zhǔn)氣泡條、4為磁性表座、5為位移計(jì)，6為氣壓計(jì)，7為加壓口，8為支柱，9為薄膜球形柱腳，10為錐形柱腳，11為金屬球形柱腳，12為凹槽，13為第一分支，14為第二分支，15為通孔，16為側(cè)板，17為加載砝碼，18為連接桿，19為密封夾。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

如圖1-10所示，一種氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置，包括加載系統(tǒng)、強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所述強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均設(shè)在加載系統(tǒng)上；

加載系統(tǒng)為正三角形平臺，正三角形平臺包括正三角形面板、加載砝碼、支柱、側(cè)板、磁性表座、連接桿、調(diào)平螺絲和長水準(zhǔn)氣泡條，正三角形面板中心設(shè)有凹槽，加載砝碼設(shè)在加載凹槽內(nèi)，支柱、側(cè)板、磁性表座、連接桿和長水準(zhǔn)氣泡條均為3個(gè)，支柱為中空結(jié)構(gòu)，支柱上下兩端均設(shè)有螺絲孔，支柱中上部側(cè)壁設(shè)有通孔，3個(gè)支柱分別與正三角形面板三個(gè)角的底面螺紋連接；3個(gè)長水準(zhǔn)氣泡條分別設(shè)在正三角形面板上表面的三條邊上；3個(gè)側(cè)板分別設(shè)在相鄰兩根支柱的頂端之間，3個(gè)磁性表座分別對應(yīng)設(shè)在3個(gè)側(cè)板上；3個(gè)連接桿分別設(shè)在3個(gè)磁性表座上；調(diào)平螺絲設(shè)在正三角形面板上表面的三個(gè)角上，調(diào)平螺絲底端與支柱頂端相接；

強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)包括薄膜球形柱腳、金屬球形柱腳和錐形柱腳；薄膜球形柱腳、金屬球形柱腳和錐形柱腳均為3個(gè)，按測試階段分別對應(yīng)設(shè)在3個(gè)支柱的底端；

薄膜球形柱腳上設(shè)有通氣管，通氣管一端與薄膜球形柱腳相通，另一端伸入立柱空腔內(nèi)并從立柱上的通孔穿出；穿出部分叉為第一分支和第二分支，第一分支端口為氣壓計(jì)連接口，第二分支端口為加壓口，第二分支上設(shè)有密封夾；薄膜球形柱腳由高分子材料制成，充氣后為直徑6cm的半球，在薄膜球形柱腳的球面底部最低點(diǎn)處為圓心，依次每隔2mm標(biāo)記一個(gè)同心圓，并由內(nèi)而外編有刻度標(biāo)號；

金屬球形柱腳由金屬銅制成，下部為直徑6cm的半球，滿足受壓后凹陷值的接觸面最大值，上部為直徑6cm、高2cm的圓柱，圓柱上部設(shè)有直徑2cm的插銷；

錐形柱腳為金屬銅制成的倒置圓錐結(jié)構(gòu)，下部錐角為30°、上部直徑為6cm，圓錐上部設(shè)有直徑6cm、高2cm的圓柱，圓柱上部設(shè)有直徑2cm的插銷。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括3個(gè)氣壓計(jì)和3個(gè)位移計(jì)；每個(gè)氣壓計(jì)分別與3個(gè)薄膜球形柱腳上的氣壓計(jì)連接口相接；3個(gè)位移計(jì)分別與3個(gè)連接桿相接。

上述氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置的測試方法，根據(jù)氣泡混合輕質(zhì)土澆筑后分為三個(gè)階段，第一階段為4-8小時(shí)采用薄膜球形柱腳，第二階段為8-24小時(shí)采用金屬球形柱腳，第三階段為24小時(shí)之后，采用錐形柱腳；測試方法包括以下步驟：

a.獲得氣泡混合輕質(zhì)土4～8小時(shí)內(nèi)表面強(qiáng)度：

1)針對輕質(zhì)土澆筑后4～8小時(shí)內(nèi)，使用薄膜球形柱腳，將加載系統(tǒng)儀器組裝好后安裝薄膜球形柱腳，分別將三個(gè)薄膜球形柱腳充氣，至氣壓計(jì)讀數(shù)皆為p0后，置于水平面，利用長水準(zhǔn)氣泡條和調(diào)平螺絲調(diào)平去除裝配誤差后，放置于輕質(zhì)土表面；

2)加載時(shí)分多級加載，每次靜置時(shí)間相同，最后一次加載至最終加載重量m后停止加載并靜置，記錄三邊的凹陷值δh1、δh2、δh3，取各凹陷值之和∑δhi，并求平均值，讀出球形薄膜球形柱腳變形后所壓得螺紋圈數(shù)n；

建立公式求解實(shí)際接觸面積：

首先根據(jù)對稱性將空間問題簡化成為平面問題進(jìn)行求解，由設(shè)置的同心圓刻度可直觀讀出接觸剖面所壓得螺紋圈數(shù)n，乘以間距2mm即為弧長l，在三角形平臺面的側(cè)面各設(shè)置一個(gè)與地面接觸的位移計(jì)，可讀出荷載作用下凹陷沉降為δh，假設(shè)球面半徑為r，該弧所對應(yīng)的圓心角為α，凹陷處對應(yīng)圓半徑為r，建立如下方程組：

將(1)式帶入(3)式可得由迭代法可計(jì)算出α,便可以此計(jì)算出r、r；

從而再將平面問題轉(zhuǎn)化為空間問題，建立空間直角坐標(biāo)系，進(jìn)行曲面積分求解接觸球面面積其中空間區(qū)域所圍方程如下：

從而進(jìn)行曲面積分算的接觸面積a(積分曲線及坐標(biāo)系見附圖10)

d為積分曲面在空間直角坐標(biāo)系xoy平面的投影區(qū)域；

最后由壓強(qiáng)公式p＝mg/a，得出表面強(qiáng)度，式中m為最終加載重量，g為重力加速度；

b.獲得氣泡混合輕質(zhì)土的8～24小時(shí)表面強(qiáng)度：

1)針對輕質(zhì)土澆筑后8～24小時(shí)表面強(qiáng)度，采用金屬球形柱腳，將加載系統(tǒng)儀器裝配好后安裝金屬球形柱腳，置于水平面，利用長水準(zhǔn)氣泡條和調(diào)平螺絲調(diào)平并去除裝配誤差后，放置于輕質(zhì)土表面；

2)加載時(shí)分多級加載，每次靜置時(shí)間相同，最后一次加載至最終加載重量m后停止加載并靜置，記錄三邊的凹陷值δh1、δh2、δh3，取各凹陷值之和∑δhi，并求平均值；

假設(shè)金屬球形柱腳半徑為r，平均凹陷值記為h，設(shè)投影面半徑為r，由此計(jì)算金屬球形柱腳接觸面積在水平面的投影面積，有如下公式：

(r-h)²+r²＝r²(1)

最后由壓強(qiáng)公式p＝mg/[π(r²-(r-h)²)]，得出表面強(qiáng)度；

c.獲得氣泡混合輕質(zhì)土的24小時(shí)以上表面強(qiáng)度：

1)針對輕質(zhì)土澆筑后24小時(shí)以上表面強(qiáng)度，采用錐形柱腳，將加載系統(tǒng)儀器裝配好后安裝球形柱腳，置于水平面，利用長水準(zhǔn)氣泡條和調(diào)平螺絲調(diào)平并去除裝配誤差后，放置于輕質(zhì)土表面；

2)加載時(shí)分多級加載，每次靜置時(shí)間相同；最后一次加載至最終加載重量m后停止加載并靜置，記錄三邊的凹陷值δh1、δh2、δh3，取各凹陷值之和∑δhi，并求平均值；

假設(shè)錐形柱腳半徑為r，平均凹陷值記為h，設(shè)投影面半徑為r，錐角為θ由此計(jì)算球錐形柱腳接觸面積在水平面的投影面積，有如下公式：

最后由壓強(qiáng)公式p＝mgh²/[tan(θ/2)]²，得出表面強(qiáng)度；

測試時(shí)對測試區(qū)域表面要求如下：

1)、要求試件表面應(yīng)潔凈，無壓痕，并且盡可能平整；

2)、測試時(shí)試件溫度要保持一致，盡量做到每次試驗(yàn)在同一時(shí)刻；

3)、不同階段的試驗(yàn)在同一片區(qū)域進(jìn)行，避免因澆筑不均勻性產(chǎn)生影響。

本發(fā)明氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置運(yùn)用加載系統(tǒng)在輕質(zhì)土表面進(jìn)行分級加載，通過強(qiáng)度傳遞系統(tǒng)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)讀取記錄豎向位移或氣壓計(jì)讀數(shù)，通過數(shù)據(jù)處理與理論計(jì)算，獲得輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度。

本發(fā)明氣泡混合輕質(zhì)土澆筑期表面強(qiáng)度測定裝置及測試方法操作快捷，測試結(jié)果準(zhǔn)確，能通過反復(fù)比對試驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠快速準(zhǔn)確地獲得輕質(zhì)土的表面強(qiáng)度，從而及時(shí)確定下一層輕質(zhì)土的澆筑時(shí)間；保證了輕質(zhì)土的澆筑安全性和整體穩(wěn)定性；還能應(yīng)用到其他輕質(zhì)土的表面強(qiáng)度檢測。

實(shí)施例：

1、澆筑4～8小時(shí)采用薄膜球形柱腳：

假設(shè)儀器自身重量為15kg，在上部放置重5kg的砝碼，取g＝10n/kg，測得δh1＝0.25cm,δh2＝0.28cm,δh3＝0.28cm,∑δhi＝0.27cm薄膜柱腳圈數(shù)為5圈，即l＝1.0cm。

由式(1)(2)(3)計(jì)算得α＝π/6，r＝2cm，r＝1cm

即空間曲面為

由曲面積分可知

即該時(shí)刻表面強(qiáng)度為200kpa。

2、澆筑8～24h采用金屬球形柱腳：

假設(shè)儀器自重15kg，上部荷載20kg，則總荷載35kg，測得最終凹陷值為0.11cm，則r＝0.8cm，a＝2cm²，三各柱腳一共6cm²，則

測得該時(shí)刻表面強(qiáng)度為583.3kpa。

3、澆筑24h后采用錐形柱腳：

假設(shè)儀器自重15kg，上部荷載20kg，則總荷載35kg，測得最終凹陷值為0.17cm，則a＝1.25cm²，三各柱腳一共3.75cm²，則

測得該時(shí)刻表面強(qiáng)度為933.3kpa。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對各設(shè)施位置進(jìn)行調(diào)整，這些調(diào)整也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。