一种定量模拟土体三轴试样干湿循环的试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及±木工程技术领域，特别设及一种定量模拟±体=轴试样干湿循 环的试验装置，主要应用于岩±工程研究中对=轴试样进行干湿循环试验。
【背景技术】
[0002] 在我国南方湿热地区，大规模降雨和雨后水分的快速蒸发时常交替发生，导致地 表±体的含水率发生反复变动；干湿交替引起河流、湖泊的水位W及地下水位发生往复变 化，使库岸边坡和地势低珪处填方路基处在干湿循环的环境中。在干湿循环的作用下，路基 或边坡±体的强度和刚度有所衰减，造成路基长期性能劣化、使用寿命降低，边坡稳定性下 降、易引发滑坡等灾害。为探明±体在干湿循环作用下工程特性的劣化规律，据此评价路基 和边坡的稳定性和耐久性，为运营养护提供理论支撑，需对±体进行干湿循环试验。
[0003] 目前的干湿循环试验中，对±体的加湿通常采用浸泡法或喷淋法，干燥通常采用 高温烘干法，该种干湿循环过程过于剧烈，常导致=轴试样表面剥落、开裂严重，与深层路 基中含水量缓慢、均匀变化的实际情况不符。由于直剪试验的试样可W在环刀的保护下进 行加湿，目前大部分干湿循环试验采用直剪试样，=轴试样的干湿试验较少，但=轴试验相 比直剪试验具有可在=个方向同时施加作用力和不固定剪切面等明显优点，因此，对=轴 试样开展干湿循环试验很有必要。此外，W往的试验中，=轴试样的称量、加湿和干燥通常 不在同一位置进行，对=轴试样移位不仅不方便，而且容易使=轴试样扰动损伤，导致试验 结果不准确或试验失败。也正是因为之前的方法中称量=轴试样需要对=轴试样反复移位 而容易造成=轴试样损坏，大部分试验选择仅仅控制加湿、干燥时间，不对=轴试样进行质 量称量，因而不能定量控制=轴试样含水率。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能实时监测=轴 试样质量并确定=轴试样含水率，能定量控制=轴试样干湿程度，自动化程度高，操作简 单，制样质量高，干湿循环效果好、效率高，干湿过程均匀、缓和的定量模拟上体S轴试样干 湿循环的试验装置。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
[0006] -种定量模拟±体=轴试样干湿循环的试验装置，包括透明箱体、加湿机构、干燥 机构、称重机构、控制机构W及用于密封=轴试样的密封机构，所述箱体前后壁均设有箱 n，箱体内部设置一层隔水板将箱体内腔分成位于上部的加湿-干燥腔和位于下部的称重 腔，所述加湿机构装设于加湿-干燥腔的侧壁上，干燥机构装设于加湿-干燥腔的顶部，称 重机构装设于称重腔底部，隔水板上设有让=轴试样穿过并置于称重机构上的圆孔，密封 机构可升降地设置于=轴试样的上方，所述加湿机构、干燥机构的开和关W及密封机构的 升降均由控制机构根据设定的质量目标值来控制。
[0007] 作为上述技术方案的进一步改进：
[0008]优选的，所述密封机构包括密封罩、吊绳和升降滑轮，所述密封罩为底端开口、顶 端密封的空屯、圆柱体，其内径和高度略大于=轴试样；所述升降滑轮装设于箱体的顶部； 吊绳一端连接于密封罩顶面，另一端绕过升降滑轮并连接于所述控制机构。
[0009]优选的，所述加湿机构包括位于箱体外侧成整体的储水箱和雾化箱，储水箱位于 上部，其底端设有水位控制器，雾化箱位于下部，其底部设有雾化器，顶部设有带喷雾嘴的 喷雾管，喷雾管上设有喷雾量调节器，所述喷雾嘴伸入箱体内部。
[0010] 优选的，所述干燥机构位于箱体内部，包括热电阻和微型排气扇，微型排气扇位于 热电阻的上方。
[0011] 优选的，所述称重机构包括能够感应到=轴试样水分蒸发量的高精度电子称W及 用于支撑=轴试样的圆柱垫块，所述圆柱垫块穿过隔水板上的圆孔置于高精度电子称上， 圆柱垫块的侧面与圆孔壁之间留有间隙，顶面略高于隔水板，圆柱垫块的直径同=轴试样 直径。
[0012] 优选的，所述控制机构位于箱体外侧，包括加湿机构开关、干燥机构开关、喷雾量 调节旋钮、温度调节旋钮、风速调节旋钮、密封罩升降阀W及自动控制器，所述自动控制器 连接加湿机构、干燥机构、称重机构W及密封机构，当自动控制器判断出称重机构的质量达 到目标值时，控制干、湿机构自动关闭W及密封罩自动下降。
[0013]优选的，所述隔水板四周及圆孔周边设有挡水条带，隔水板周边设有排水孔，排水 孔下方接排水管，排水管伸出箱体外将积水排出。
[0014]优选的，所述=轴试样由=轴试样制样模具一次成型，所述制样模具包括套环、两 件内腔为半圆柱面的瓣模W及两件垫块，两件所述瓣模通过套设于外侧的套环合并成一整 体，形成一内径同=轴试样直径的圆柱体空腔，两件垫块分设于圆柱体空腔内的上部和下 部，中部形成用于成型=轴试样的空间。
[0015]利用本实用新型定量模拟±体=轴试样干湿循环的试验方法，包括如下步骤：
[001引1)制作立轴试样；
[0017] 2)将制好的=轴试样放置于称重机构的圆柱垫块上，并位于加湿-干燥腔，高精 度电子称上显示的质量为=轴试样初始质量m。，后将高精度电子称清零；
[0018]3)根据=轴试样的初始质量m。、初始含水率Wg和目标含水率ff，按下述公式计算 =轴试样目标质量m;
并在控制机构上设置加湿质量目标值；
[0019] 4)关闭箱口，开启加湿机构，喷雾嘴喷雾，=轴试样加湿，=轴试样质量增加；
[0020] 5)当高精度电子称监测到=轴试样质量增加至加湿质量目标值时，加湿机构自动 关闭，密封罩自动降落罩住整个=轴试样，=轴试样在密封罩内静置12小时，使=轴试样 中的水分扩散均匀；
[0021]6)静置完毕后，操纵密封罩升降阀使密封罩升起，设置干燥质量目标值；
[0022] 7)打开箱口，开启干燥机构，送出暖风，=轴试样干燥，=轴试样质量降低；
[0023]8)当高精度电子称监测到=轴试样质量降低至干燥质量目标值时，干燥机构自动 关闭，密封罩自动降落罩住整个=轴试样，立轴试样在密封罩内静置12小时，使=轴试样 中的水分扩散均匀；
[0024] 9)静置完毕后，操纵密封罩升降阀使密封罩升起；
[00巧]10)根据试验需要，确定重复步骤3)-9)的干湿循环试验次数、干湿顺序及含水率 变化幅度。
[0026] 优选的，所述步骤1)制作=轴试样的具体步骤如下：
[0027] 11)根据=轴试样干密度和备料初始含水率，称取质量为m。的±;
[0028] 12)在=轴试样制作模具的两件瓣模内壁上均匀涂抹凡±林，再将保鲜膜铺平贴 附于内壁上；
[0029] 13)合并瓣模，放入下垫块，下垫块底面与瓣模底面齐平，套上套环，将步骤11)中 称取的±-次性倒入瓣模中，放入上垫块，用手按压上垫块进行初步压实；
[0030] 14)用千斤顶顶推上垫块至上垫块顶面与瓣模顶面齐平，静压30分钟后脱模，即 制得所述=轴试样。
[0031] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
[0032] 本实用新型的试验装置，试验过程中的干湿过程均匀、缓和，整个试验过程不需要 对=轴试样移位，能实时监测=轴试样质量并确定=轴试样含水率，进而定量控制=轴试 样干湿