[发明专利]散体材料的可视化密封制样装置、装配方法及制样方法

说明书

本发明公开了一种散体材料的无损伤可视化双向密封制样装置，通过在压力室底座上、瓣体上设置凹槽和密封圈实现竖向和环向的双向密封，使得橡皮膜能在装样过程中无需其他辅助设备保持紧贴对开圆模制样筒内壁；瓣体采用透明材料制作以及瓣体上的分层刻度线实现了装样过程可视化，保证成样的均质性和密度准确性；且保证每层试样、整个试样表面水平；采用卡接条连接左、右瓣体，完成制样后易于拆卸；卡接条外部包裹弹性橡胶层提高了瓣体连接处的密封性。本发明还公开了一种散体材料的制样方法，采用带带刻度线的刨刀使试样刨毛且试样各层交接面处无分层；在对试样无任何损伤的情况下完成装样；整个过程在可视化的环境下操作完成，能够保证每层试样的均匀性。

技术领域

本发明属于岩土工程室内土工试验设备技术领域，具体涉及散体材料的无损伤可视化双向密封制样装置，还涉及一种散体材料的无损伤可视化双向密封制样装置的装配方法，还涉及散体材料的无损伤可视化双向密封制样方法。

背景技术

室内土工试验中试验数据的准确性极其重要，试样的制备是试验数据准确性的核心，是保证土工试验数据有价值的关键。试样制样要求它保证自身均匀性、密度在误差范围内：扰动土样制备试样密度与制备标准之间最大允许误差为±0.02g/cm³，扰动土平行试验或一组内各试样之间最大允许差值为±0.02g/cm³。特别是散体材料(例如砂土)的成样，散体材料颗粒之间无粘性，要想保证其均匀、等密度、无损伤成样极其困难。

目前常用的散体材料装样方法是在基座上直接套放橡皮膜、制备砂样对开圆模，然后装样、成样。但是由于现有仪器设备与制样圆模底部环向无法实现完全密封，使得橡皮膜不能紧贴成模桶，致使装样无法完成或需其他辅助设备才能完成；也有许多试验者采取冻样的方法完成散体材料装样。但这两种方法各有弊端：1、现用制备砂样圆模安装在仪器基座上需要再套紧箍才能固定对开模，还需要配置辅助设备不断抽气才能使橡皮膜紧贴成模桶，涉及部件较多、操作不便捷，并且装样时试样的高度、密度不可控，试样的均匀性和密度达不到设计标准；2、冻样制样方法仅适用于饱和试样，且将试样安装完成后需要等待解冻，解冻时间无法掌控，并且这样对试样进行了一次冻融扰动。可见，目前散体材料制样困难，若在仪器基座上直接装样，则成样均匀性、密度不可控；若采用冻样装样则试样被严重扰动。

发明内容

本发明的目的是提供散体材料的无损伤可视化双向密封制样装置，能够实现在无需辅助设备的条件下完成散体材料的无损伤装样，且能够精准控制所制试样的均匀性。

本发明的另一目的是提供一种散体材料的无损伤可视化双向密封制样装置的装配方法。

本发明的另一目的是提供散体材料的无损伤可视化双向密封制样方法。

本发明所采用的技术方案是，一种散体材料的无损伤可视化双向密封制样装置，包括中部设置凸台的压力室底座，压力室底座内部开设基座通道，沿压力室底座凸台的外周密封连接对开圆模制样筒，对开圆模制样筒内壁贴合连接橡皮膜，橡皮膜内放置底部透水石、顶部透水石，橡皮膜内且位于底部透水石、顶部透水石之间填充散体材料，还包括压实器，用于压实散体材料；对开圆模制样筒采用透明材料，对开圆模制样筒沿高度方向标记有装样分层刻度线。

本发明的特点还在于：

对开圆模制样筒包括截面均为半圆状的左瓣体、右瓣体，左瓣体与右瓣体对接合拢后形成筒体，左瓣体、右瓣体侧壁端部均开设凹槽状的卡接槽，左瓣体、右瓣体通过位于相邻两个卡接槽内的卡接条密封连接，卡接条与左瓣体、右瓣体外壁齐平。

左瓣体两端口处向内开设凹槽，右瓣体两端口处向外开设凸起，两个凸起和两个凹槽对接合拢，卡接条贴合连接在凸起与凹槽对接位置的卡接槽。

卡接条包括两端开设次级凹槽的刚性骨架，刚性骨架外周包覆弹性橡胶层，左瓣体、右瓣体位于卡接槽内均一体化连接次级凸起，卡接条的次级凹槽配合连接左瓣体、右瓣体上的次级凸起。

左瓣体或右瓣体上开设吸气孔。