一种水泥土试块的预制方法及预制装置与流程

本发明涉及土工试验技术领域，具体地说是一种水泥土试块的预制方法及预制装置。

背景技术：

水泥土是工业与民用建筑、水利工程大坝、公路、铁路、民航机场以及市政工程等各种工程建设中常用的建筑材料，经常以水泥土桩或墙的形式用来进行地基处理、基坑支护、坝体防渗等。水泥土的力学性质需要土工试验测得各种有效数据，为工程设计和施工提供科学依据，确保工程的质量与安全。为了测得水泥土的各种力学性质指标，需要制作符合要求的试块。水泥土试块制作过程是：把一定质量的含水量和干密度已经确定的水泥土拌合料分层放入模具内，且每放一层水泥土拌合料即使用击实锤击打一定次数，直至将全部水泥土料用完，正好将模具装满，然后将模具拆开，取出做好的水泥土试块进行静停和养护，为下一步试验做好准备。

基于现有水泥土试块的预制方法，水泥土试块放置在预制模具中时水分会发生蒸发，从而改变了水泥土试块的高度，则部分水分蒸发后的水泥土试块就不再是标准试块，这对后期检测水泥土试块的强度有很大的影响。

技术实现要素：

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种水泥土试块的预制方法及预制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水泥土试块的预制方法，该预制方法是按照以下步骤进行的：

1）选取水、水泥和土，并将三者按照一定的重量分数进行混合；

2）将水、水泥和土的混合物送入搅拌机构进行充分搅拌；

3）将充分搅拌后的混合物填满具有料位检测和单向溢流功能的试块箱，混合物在试块箱内部沉淀成型，在混合物沉淀成型的过程中，部分水分析出在混合物顶部，当试块箱内部压力超出设定值时，析出的水分从试块箱溢出，完成了水泥土试块的预制。

在步骤1）中，选取一定重量分数的水、水泥和土后直接送入搅拌机构。

在步骤1）中，选取水、水泥和土分别送入不同的料斗中，每个料斗通过计量输出一定重量分数的水、水泥和土送入搅拌机构。

根据上述方法，本发明还提供一种水泥土试块的预制装置：

一种水泥土试块的预制装置，该预制装置的结构包括料斗和搅拌机构，料斗的出口端直接或通过计量结构间接连接搅拌机构，搅拌机构的出口端通过输送机构连接有用于预制水泥土试块的试块箱；试块箱的顶面开设有连通输送机构出料端的进料口，试块箱的侧部上方设置有单向溢流阀，试块箱的内表面镶嵌有料位检测结构，料位检测结构通过控制结构连接输送机构的动力部分以控制输送机构的启闭；试块箱上还开设有进气孔，堵头配合堵塞试块箱的进气孔。

在上述结构的基础上，所涉及试块箱包括箱体和箱盖，箱盖配合放置于箱体上方形成预制水泥土试块的长方体空腔，优选，该长方体空腔的长边和宽边分别为70.7mm。

在上述结构的基础上，所涉及输送机构的出料端通过竖直设置的下料管连接试块箱的进料口，且下料管的出口端面平齐或高于试块箱的内部顶面。

在上述结构的基础上，所涉及下料管与试块箱的进料口之间设置有开关阀，上述料位检测结构还通过控制结构连接开关阀以控制开关阀的启闭。

在上述结构的基础上，所涉及料位检测结构包括内嵌于试块箱底面的底部检测结构、内嵌于试块箱侧壁的侧部检测结构和内嵌于试块箱顶面的顶部检测结构，且侧部检测结构的数量为至少一个，顶部检测结构通过控制结构连接输送机构的动力部分或/和进料口位置的开关阀。

优选，料位检测结构选用压力传感器。

本发明的一种水泥土试块的预制方法及预制装置与现有技术相比所产生的有益效果是：

1）本发明的水泥土试块预制方法能够快速预制标准试块，且能够一次性预制不同压力下的水泥土预制试块，具有操作简便、预制快速的优点；

2）本发明的水泥土预制装置用于预制标准水泥土试块，其结构简单，预制快速，可以根据水泥土试块的实际预制条件调节各部件，快速完成标准水泥土试块的预制。

附图说明

附图1是本发明的预制装置结构示意图；

附图2是图1中试块箱的放大结构剖面图。

图中各标号表示：

100、第一料斗，200、第二料斗，300、第三料斗，400、重量计量器，

500、搅拌机构，600、螺旋输送器，700、下料管，800、开关阀，

900、试块箱；

901、箱体，902、箱盖，903、进料口，904、单向溢流阀，

905、进气孔，906、堵头，907、底部压力传感器，908、侧部压力传感器，

909、顶部压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图1、2，对本发明的一种水泥土试块的预制方法及预制装置作以下详细说明。

本发明的一种水泥土试块的预制方法，该预制方法是按照以下步骤进行的：

1）选取水、水泥和土，并将三者按照一定的重量分数进行混合；

2）将水、水泥和土的混合物送入搅拌机构500进行充分搅拌；

3）将充分搅拌后的混合物填满具有料位检测和单向溢流功能的试块箱900，混合物在试块箱900内部沉淀成型，在混合物沉淀成型的过程中，部分水分析出在混合物顶部，当试块箱900内部压力超出设定值时，析出的水分从试块箱900溢出，完成了水泥土试块的预制。

其中，在上述步骤1）中，可以选取一定重量分数的水、水泥和土后直接送入搅拌机构500，还可以首先选取水、水泥和土分别送入第一料斗100、第二料斗200、第三料斗300，然后，第一料斗100、第二料斗200、第三料斗300分别通过重量计量器400输出一定重量分数的水、水泥和土送入搅拌机构500。

针对上述方法，本发明还一种能够支持上述方法的水泥土试块的预制装置。结合附图1，该预制装置的结构包括用于盛装水的第一料斗100、用于盛装水泥的第二料斗200、用于盛装土的第三料斗300、以及设置在上述三个料斗下方的搅拌机构500，上述第一料斗100、第二料斗200和第三料斗300的出口端分别通过重量计量器400向下连接搅拌机构500，搅拌机构500的出口端通过螺旋输送器600连接有用于预制水泥土试块的试块箱900。

结合附图2，试块箱900包括箱体901和箱盖902，箱盖902配合放置于箱体901上方形成预制水泥土试块的长方体空腔，优选，该长方体空腔的长边和宽边分别为70.7mm。

试块箱900的顶面开设有连通螺旋输送器600出料端的进料口903，试块箱900的侧部上方设置有单向溢流阀904，试块箱900的内表面镶嵌有用于料位检测的压力传感器，压力传感器通过控制器连接螺旋输送器600的动力部分以控制螺旋输送器600的启闭；试块箱900上还开设有进气孔905，堵头906配合堵塞试块箱900的进气孔905。

在上述叙述中，为了更好的下料，螺旋输送器600的出料端通过竖直设置的下料管700连接试块箱900的进料口903，且下料管700的出口端面平齐或高于试块箱900的内部顶面。下料管700与试块箱900的进料口903之间设置有开关阀800，上述压力传感器还通过控制器连接开关阀800以控制开关阀800的启闭，以进一步完成水泥土试块的预制。

在上述叙述中，压力传感器具体包括内嵌于试块箱900底面的底部压力传感器907、内嵌于试块箱900侧壁的侧部压力传感器908和内嵌于试块箱900顶面的顶部压力传感器909，且侧部压力传感器908的数量为至少一个，顶部压力传感器909通过控制器连接螺旋输送器600的动力部分或/和进料口903位置的开关阀800。

在本发明的预制方法和预制装置中，需要说明的一点是，通常在预制试块时，会同时预制三个试块，并根据试块的放置时间对试块进行强度检测，以了解试块的结构强度，所以，即使本发明的试块箱900个数没有具体指明为三个，本领域的技术人员也应当知道，螺旋输送器600的出料端分别连接三根竖直设置的下料管700，每个下料管700的底端分别通过开关阀800连接一个试块箱900，通过对试块箱900的单向溢流阀904进行设定，完成不同压力下水泥土试块的预制。

综上所述，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。