一种土体塑限标准化测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及路基土材料检测用测试装置，具体是一种土体塑限标准化测试装置。


背景技术：

2.在土力学中，塑限是指黏性土处于可塑状态与半固体状态之间的界限含水率，也就是可塑状态下的下限含水率。当土体的含水率减小到低于塑限时，土体就由可塑状态转为半固体（坚硬）状态，逐渐失去可塑性。目前，搓滚法是黏性土塑限测定中广泛应用的方法，其操作是用手掌在毛玻璃板上搓滚土条，当土条直径达3mm时产生裂缝并断裂，这时的含水率定为塑限。
3.然而实践表明，现有人工搓滚法测量黏性土塑限时存在以下问题：一是主观性较强，没有统一的标准条件对测试过程中的环节进行限定；二是测试中人为操作误差大，导致测量结果准确性差。基于此，有必要发明一种土体塑限标准化测试装置，能够标准并科学地测量出土体塑限，以提高测试操作的标准化程度与测试结果的准确性。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有人工搓滚法测量黏性土塑限时主观性较强、测量结果准确性差的问题，提供了一种土体塑限标准化测试装置。
5.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
6.一种土体塑限标准化测试装置，包括水平放置的底座，底座的上侧水平设置有与其固定连接的操作台，操作台的左表面中部沿水平方向开设有矩形凹槽，矩形凹槽的上内槽壁固定有两个沿纵向布置且左右分布的上滑轨、下内槽壁固定有两个沿纵向布置且左右分布的下滑轨；矩形凹槽的内腔穿设有位于上滑轨与下滑轨之间且横向放置的滑动柱；滑动柱的上外侧壁一体设置有左右分布且沿纵向滑动于两个上滑轨的两个上滑块、下外侧壁一体设置有左右分布且沿纵向滑动于两个下滑轨的两个下滑块；操作台的上表面水平设置有与其固定贴合的防滑层；操作台的上方设置有横向布置且位于滑动柱正上方的固定柱，固定柱沿横向的长度与操作台沿横向的长度相一致；固定柱的左端部与滑动柱的左端部之间通过竖向放置的u形连接杆固定连接；固定柱的底部水平固定有横向布置且间隔设置于防滑层上方的防滑条、 顶部固定有两个左右分布的荷载压块；所述防滑层与防滑条均是由硅胶制成的。
7.进一步地，固定柱的外侧壁固定套设有由海绵制成的弹性套筒，防滑条固定于弹性套筒的底部。
8.进一步地，防滑层与防滑条之间的间距为3mm。
9.进一步地，操作台的上方设置有横向放置且长度与其长度一致的刻度尺，刻度尺的右端部与操作台的右表面通过竖向放置的u形连接杆i固定连接；刻度尺的外部套设有可左右滑动的读数框，读数框的底部沿竖向固定有底部呈倒锥形的指示杆。
10.进一步地，刻度尺的左上角部、右下角部均固定连接有l形限位板，位于右下角部的l形限位板固定套设于u形连接杆i的上部。
11.进一步地，u形连接杆的下部左侧通过螺栓固定连接有l形把手，l形把手的竖直段的外侧固定套设有由硅胶制成的防滑把套。
12.进一步地，固定柱的中心固定穿设有安装轴，u形连接杆与安装轴的左端部通过螺栓i固定连接。
13.进一步地，上滑轨、下滑轨均为u形滑轨，且两者的开口均朝内；上滑块、下滑块均为矩形滑块。
14.本实用新型结构设计合理可靠，实现了土体塑限的标准化测量，而且搓滚得到的土条尺寸均匀，搓滚速度可控，提高了测试结果的准确性和客观性，避免了人工搓滚法中主观性强的问题，同时土条长度测量准确，可用于辅助判断粘土试样塑限指标的准确性；进一步的，操作便捷，有效提高了测试效率，进一步的，具有方便维护、实用性强、制造成本低的优点，可适用于不同类型土体的塑限测试，具有良好的经济效益。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图；
16.图2是本实用新型的左视示意图。
17.图中，1
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底座，2
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操作台，3
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矩形凹槽，4
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上滑轨，5
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下滑轨，6
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滑动柱，7
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上滑块，8
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下滑块，9
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防滑层，10
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固定柱，11
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u形连接杆，12
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防滑条，13
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荷载压块，14
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刻度尺，15
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u形连接杆i，16
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读数框，17
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指示杆，18
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l形限位板，19
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l形把手，20
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安装轴。
具体实施方式
18.一种土体塑限标准化测试装置，如附图1、附图2所示；包括水平放置的底座1，底座1的上侧水平设置有与其固定连接的操作台2，操作台2的左表面中部沿水平方向开设有矩形凹槽3，矩形凹槽3的上内槽壁固定有两个沿纵向布置且左右分布的上滑轨4、下内槽壁固定有两个沿纵向布置且左右分布的下滑轨5；矩形凹槽3的内腔穿设有位于上滑轨4与下滑轨5之间且横向放置的滑动柱6；滑动柱6的上外侧壁一体设置有左右分布且沿纵向滑动于两个上滑轨4的两个上滑块7、下外侧壁一体设置有左右分布且沿纵向滑动于两个下滑轨5的两个下滑块8；操作台2的上表面水平设置有与其固定贴合的防滑层9；操作台2的上方设置有横向布置且位于滑动柱6正上方的固定柱10，固定柱10沿横向的长度与操作台2沿横向的长度相一致；固定柱10的左端部与滑动柱6的左端部之间通过竖向放置的u形连接杆11固定连接；固定柱10的底部水平固定有横向布置且间隔设置于防滑层9上方的防滑条12、 顶部固定有两个左右分布的荷载压块13；所述防滑层9与防滑条12均是由硅胶制成的。
19.工作时，将预搓过的圆柱形的土条放置于防滑层9与防滑条12之间，通过u形连接杆11沿前后方向同步移动滑动柱6与固定柱10，对土条进行均匀搓滚，直至土条直径达3mm，搓滚时观察土条的状态，如土条搓成直径为3mm时不产生裂缝或是土条搓成直径大于3mm时已开始断裂，则重新取样试验；依次类推，直至土条直径达3mm产生裂缝并断裂，由该土条的含水量即为塑限，由此完成土体塑限的测试。在此过程中，矩形凹槽3、上滑轨4、下滑轨5、上滑块7、下滑块8的组合结构设计能够为滑动柱6的前后滑动提供限位作用；u形连接杆11实
现了滑动柱6与固定柱10的同步移动；防滑层9与防滑条12一是能够防止土条在搓滚过程中发生相对滑动，确保了搓滚过程的可靠性，二是防滑层9与防滑条12均采用硅胶制成，使得初始状态下直径大于3mm土条能够放置于防滑层9与防滑条12之间，三是增加了所搓土条的尺寸均匀性；荷载压块13能够在搓滚过程中通过固定柱10及防滑条12对土条施以竖向的压力，使得土条能够以适宜的速度逐渐搓滚变细。本实用新型克服了现有人工搓滚法测量黏性土塑限时主观性较强、测量结果准确性差的问题。
20.固定柱10的外侧壁固定套设有由海绵制成的弹性套筒，防滑条12固定于弹性套筒的底部。
21.该结构设计使得施于土条的力呈弹性力，一是方便将初始状态下直径大于3mm的土条放置于防滑层9与防滑条12之间，二是能够更好的模拟手掌搓土条的过程，提升了本测试装置的结构可靠性。
22.防滑层9与防滑条12之间的间距为3mm。
23.该结构设计使得本测试装置能够将土条直接搓成直径为3mm的状态，符合规范中的要求，进而提高了测试准确度。
24.如附图1、附图2所示；操作台2的上方设置有横向放置且长度与其长度一致的刻度尺14，刻度尺14的右端部与操作台2的右表面通过竖向放置的u形连接杆i15固定连接；刻度尺14的外部套设有可左右滑动的读数框16，读数框16的底部沿竖向固定有底部呈倒锥形的指示杆17。
25.该结构设计能够对土条的长度进行测量，使土条长度符合规范中要求的长度，同时增加了土条长度测量的可操作性与可视化效果，进一步提高了本测试装置操作时的便捷性。
26.如附图1、附图2所示；刻度尺14的左上角部、右下角部均固定连接有l形限位板18，位于右下角部的l形限位板18固定套设于u形连接杆i15的上部。
27.l形限位板18能够防止读数框16从刻度尺14上滑落，进一步提高了本测试装置的结构可靠性。
28.如附图1、附图2所示；u形连接杆11的下部左侧通过螺栓固定连接有l形把手19，l形把手19的竖直段的外侧固定套设有由硅胶制成的防滑把套。
29.l形把手19与防滑把套的组合结构设计进一步增加了本测试装置的操作便捷性，进而能够比较准确地控制搓滚的速度，进一步提高了测试准确度。
30.如附图1所示；固定柱10的中心固定穿设有安装轴20，u形连接杆11与安装轴20的左端部通过螺栓i固定连接。
31.如附图1所示；上滑轨4、下滑轨5均为u形滑轨，且两者的开口均朝内；上滑块7、下滑块8均为矩形滑块。
32.具体实施过程中，滑动柱6的左端部设置有轴承，滑动柱6、u形连接杆11均固定连接于轴承的内圈；所述荷载压块13为实心的钢制的梯形压块，且荷载压块13与固定柱10通过螺栓iv固定连接，荷载压块13能够防止土条在纵向的不良位移；所述操作台2是由木制台体与钢制台面组成的，且其钢制台面与防滑层9之间通过环氧树脂粘合层固定粘结；所述底座1为不锈钢底座且与操作台2锚固连接；所述刻度尺14为钢尺，且其外侧固定贴合有塑料薄膜层，读数框16套设于塑料薄膜层的外侧；所述固定柱10是由不锈钢制成的；所述读数框
16为塑钢读数框，所述指示杆17为钢制指示杆，且读数框16与指示杆17之间通过螺栓ii固定连接；所述l形把手19为钢制把手；u形连接杆11、u形连接杆i15均为实心钢制圆柱杆；所述l形限位板18是由聚乙烯塑料制成的限位板。