專利名稱：：土壤擊實(shí)器及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及土力學(xué)中土的擊實(shí)試驗(yàn)設(shè)備及其應(yīng)用，屬于土壤學(xué)的土壤物理分析及土力學(xué)的擊實(shí)試驗(yàn)
技術(shù)領(lǐng)域：
。特別是土壤學(xué)科對(duì)于農(nóng)業(yè)土壤的物理狀態(tài)評(píng)價(jià)的試驗(yàn)設(shè)備及其應(yīng)用，用于對(duì)土壤的壓實(shí)/擊實(shí)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，也適用于擊實(shí)法制取土壤樣品。
背景技術(shù)：
：擊實(shí)器是室內(nèi)土力學(xué)中的主要試驗(yàn)設(shè)備，動(dòng)力固結(jié)法是土壤學(xué)評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)土壤壓實(shí)性能的一個(gè)主要方法，CN101216387A公開(kāi)了一種空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實(shí)器，這種專用擊實(shí)器不僅分層加樣土的操作困難，而且難以用于農(nóng)業(yè)土壤壓實(shí)性能的試驗(yàn)。目前，評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)土壤壓實(shí)性能的擊實(shí)器一般采用單層填裝土料，且所用土料很少，將土樣取出后不能滿足做進(jìn)一步的測(cè)試分析的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)土壤壓實(shí)性能的擊實(shí)器存在的采用單層填裝土料，用土料很少，將土樣取出后不能滿足做進(jìn)一步的測(cè)試分析的需要的實(shí)際問(wèn)題，提供一種新的土壤擊實(shí)器及其應(yīng)用。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的1、一種土壤擊實(shí)器，包括底座、擊錘、擊樣筒、壓板和壓板螺栓，其特征在于所述的擊樣筒由外護(hù)筒、擊樣環(huán)、上護(hù)筒和卡箍組成，其中擊樣筒內(nèi)層自下而上依次為擊樣環(huán)、外護(hù)筒，外層為外護(hù)筒，外護(hù)筒的上下至少設(shè)有兩個(gè)緊固卡箍；所述的外護(hù)筒和擊樣環(huán)至少由兩個(gè)弧形板拼接形成一個(gè)圓，擊樣環(huán)與上護(hù)筒的內(nèi)徑一致；底座有一個(gè)與擊樣筒匹配的凹面，擊樣筒置于底座的凹面上；壓板壓于擊樣筒頂端，并通過(guò)壓板螺栓與底座連接；所述的擊樣筒中的擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間放置開(kāi)口式彈性隔離圈，閉合后的開(kāi)口式彈性隔離圈的內(nèi)徑與擊樣環(huán)的內(nèi)徑一致。在本發(fā)明中，擊樣筒內(nèi)層的下部含有15個(gè)擊樣環(huán)，上部為上護(hù)筒，各擊樣環(huán)之間以及擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間均放置開(kāi)口式彈性隔離圈。在本發(fā)明中，拼接形成一個(gè)圓的擊樣環(huán)的半徑為71.9mm，高度為20mm。一種上述土壤擊實(shí)器的應(yīng)用，其特征在于在土力學(xué)中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中用于擊實(shí)法制取土壤樣品。在土壤擊實(shí)器的應(yīng)用中擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中的土壤樣品是這樣獲得的a)按照下列步驟組裝擊樣筒將外護(hù)筒的弧形板拼接形成一個(gè)圓筒，并用卡箍將弧形板預(yù)緊形成外護(hù)筒；然后依次裝入拼接的擊樣環(huán)、開(kāi)口式彈性隔離圈和上護(hù)筒，最后將外護(hù)筒外壁上的緊固卡箍擰緊形成擊樣筒；b)將擊樣筒置于底座的凹面上，將頂端壓板壓于擊樣筒頂端，并通過(guò)旋緊與底座連接的壓板螺栓，使擊樣筒與底座連為一體；c)在擊樣筒內(nèi)裝入待測(cè)土壤，使用擊錘擊實(shí)擊樣筒內(nèi)的待測(cè)土壤；d)擊實(shí)結(jié)束后松開(kāi)壓板螺栓，取下壓板，取出擊樣筒；松開(kāi)外護(hù)筒外壁的卡箍、分解外護(hù)筒；e)開(kāi)口式彈性隔離圈的彈力使其撐開(kāi)，然后沿軸向取下隔離圈；f)沿隔離圈所在位置形成的縫隙分割；g)分解擊樣環(huán)，獲得土壤樣品。在土壤擊實(shí)器的應(yīng)用中所述的在擊樣筒內(nèi)裝入待測(cè)土壤是指將待測(cè)土壤破碎后過(guò)4mm篩，調(diào)整含水率，均質(zhì)后裝入擊樣筒。在土壤擊實(shí)器的應(yīng)用中所述的沿隔離圈所在位置形成的縫隙分割是指當(dāng)土壤含水率低于塑限時(shí)，用鋸片沿隔離圈所在的縫隙處鋸開(kāi)土樣；當(dāng)土壤含水率高于塑限且未到液限時(shí)，使用細(xì)鋼絲進(jìn)行線切割。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，使用方便；由于擊樣筒中的擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間以及相鄰的擊樣環(huán)之間放置開(kāi)口式彈性隔離圈，閉合后的開(kāi)口式彈性隔離圈的內(nèi)徑與擊樣環(huán)的內(nèi)徑一致，取模時(shí)開(kāi)口式彈性隔離圈會(huì)形成縫隙，便于分割土壤樣品；由于擊樣筒中的外護(hù)筒和擊樣環(huán)至少由兩個(gè)弧形板拼接形成一個(gè)圓，便于分解外護(hù)筒和擊樣環(huán)，方便的取出擊樣環(huán)中的土壤樣品；采用兩個(gè)以上的擊樣環(huán)，可以在裝填的待測(cè)土壤擊實(shí)后同步獲得不同層面的土壤樣品。圖1是本發(fā)明涉及的一種土壤擊實(shí)器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明涉及的另一種土壤擊實(shí)器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是利用圖1用2.5Kg擊錘以30cm行程完成25擊，獲取土壤的相對(duì)壓實(shí)度曲線；圖4是利用圖1用2.5Kg擊錘以五種行程完成25擊獲取土壤的相對(duì)壓實(shí)度曲線；圖5是用2.5Kg擊錘以30cm行程完成25擊獲取土壤的相對(duì)壓實(shí)度曲線。圖中1、底座，2、壓板螺栓，33擊樣環(huán)，4、開(kāi)口式彈性隔離圈，5、卡箍，6、外護(hù)筒，7、上護(hù)筒，8、壓板，9、擊錘。具體實(shí)施例方式附圖非限制性地公開(kāi)了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。由圖1可見(jiàn)，土壤擊實(shí)器包括底座1、擊錘9、擊樣筒、壓板8和壓板螺栓2，其中所述的擊樣筒由外護(hù)筒6、擊樣環(huán)3、上護(hù)筒7和卡箍5組成，擊樣筒內(nèi)層自下而上依次為擊樣環(huán)3、外護(hù)筒6，外層為外護(hù)筒6，外護(hù)筒6的上下至少設(shè)有兩個(gè)緊固卡箍5;所述的外護(hù)筒6和擊樣環(huán)3至少由兩個(gè)弧形板拼接形成一個(gè)圓，擊樣環(huán)3與上護(hù)筒7的內(nèi)徑一致；底座1有一個(gè)與擊樣筒匹配的凹面，擊樣筒置于底座1的凹面上；壓板8壓于擊樣筒頂端，并通過(guò)壓板螺栓2與底座1連接；所述的擊樣筒中的擊樣環(huán)3與上護(hù)筒7之間放置開(kāi)口式彈性隔離圈4，閉合后的開(kāi)口式彈性隔離圈4的內(nèi)徑小于擊樣環(huán)3的內(nèi)徑。在本實(shí)施例中拼接形成一個(gè)圓的擊樣環(huán)的半徑為71.9mm，高度為20mm(下同)；所述的外護(hù)筒6和擊樣環(huán)3均由兩個(gè)弧形板拼接形成的一個(gè)圓。由圖2可見(jiàn)它與圖l的區(qū)別僅在于擊樣筒內(nèi)層的下部含有三個(gè)擊樣環(huán)3，各擊樣環(huán)之間放置開(kāi)口式彈性隔離圈4，內(nèi)層的上部為上護(hù)筒7。應(yīng)用實(shí)例的土壤前期處理實(shí)驗(yàn)用土取自南京浦口地區(qū)丘陵坡地表層黃土，經(jīng)室內(nèi)風(fēng)干破碎后過(guò)4mm篩，然后分成8組，第一組的含水率為10%,后續(xù)各組的每組的含水率依次以2%遞增。將配好的各組土壤置于塑料袋內(nèi)均質(zhì)化48小時(shí)。待用應(yīng)用實(shí)例1將待用的一組土壤裝入圖1所示的土壤擊實(shí)器的擊樣筒內(nèi)，擊樣筒的裝入量300g，開(kāi)始擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。擊實(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)普式擊參數(shù)，即用2.5Kg擊錘以30cm行程完成25擊。擊實(shí)結(jié)束后依次松開(kāi)螺栓、卡箍，取下上蓋板并打開(kāi)外護(hù)筒，張開(kāi)隔離圈并取下，露出擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間的間隙，使用薄鋸片切割獲得充滿土樣的擊樣環(huán)，稱取其質(zhì)量，然后去除空環(huán)的質(zhì)量并根據(jù)土樣的含水率及擊樣環(huán)的體積算出擊實(shí)土樣的干密度。以最大干密度為基準(zhǔn)，用其他各含水率對(duì)應(yīng)的干密度除以最大干密度得到相對(duì)壓實(shí)度，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)紀(jì)錄下來(lái)，其他各組依次進(jìn)行，將各組數(shù)據(jù)整理后，獲得被測(cè)土壤的相對(duì)壓實(shí)度曲線(見(jiàn)圖3)。應(yīng)用實(shí)例2將待用的一組土壤分5次裝入圖1所示的土壤擊實(shí)器的擊樣筒內(nèi)，每次擊樣筒的裝入量300g，分別用2.5Kg擊錘25擊進(jìn)行5次擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，各次試驗(yàn)的行程分別為10cm，20cm，30cm,40cm，50cm(各行程的單位擊實(shí)功參見(jiàn)表1)，采用應(yīng)用實(shí)例1同樣的紀(jì)錄標(biāo)準(zhǔn)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)紀(jì)錄下來(lái)，其他各組依次進(jìn)行，將各組數(shù)據(jù)整理后，獲得被測(cè)土壤的相對(duì)壓實(shí)度曲線(見(jiàn)圖4)表l五種擊實(shí)行程對(duì)應(yīng)的單位擊實(shí)功<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>應(yīng)用實(shí)例3將待用的一組土壤裝入圖2所示的土壤擊實(shí)器的擊樣筒內(nèi)，每次擊樣筒的裝入量600g，用2.5Kg擊錘以30em行程完成25擊，擊實(shí)結(jié)束后采用應(yīng)用實(shí)例1同樣的紀(jì)錄標(biāo)準(zhǔn)分別將三層擊樣環(huán)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)紀(jì)錄下來(lái)，其他各組依次進(jìn)行，將各組數(shù)據(jù)整理后，獲得被測(cè)土壤的相對(duì)壓實(shí)度曲線(見(jiàn)圖5)。權(quán)利要求1.一種土壤擊實(shí)器，包括底座、擊錘、擊樣筒、壓板和壓板螺栓，其特征在于所述的擊樣筒由外護(hù)筒、擊樣環(huán)、上護(hù)筒和卡箍組成，其中擊樣筒內(nèi)層自下而上依次為擊樣環(huán)、外護(hù)筒，外層為外護(hù)筒，外護(hù)筒的上下至少設(shè)有兩個(gè)緊固卡箍；所述的外護(hù)筒和擊樣環(huán)至少由兩個(gè)弧形板拼接形成一個(gè)圓，擊樣環(huán)與上護(hù)筒的內(nèi)徑一致；底座有一個(gè)與擊樣筒匹配的凹面，擊樣筒置于底座的凹面上；壓板壓于擊樣筒頂端，并通過(guò)壓板螺栓與底座連接；所述的擊樣筒中的擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間放置開(kāi)口式彈性隔離圈，閉合后的開(kāi)口式彈性隔離圈的內(nèi)徑與擊樣環(huán)的內(nèi)徑一致。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤擊實(shí)器，其特征在于擊樣筒內(nèi)層的下部含有15個(gè)擊樣環(huán)，上部為上護(hù)筒，各擊樣環(huán)之間以及擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間均放置開(kāi)口式彈性隔離圈。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤擊實(shí)器，其特征在于拼接形成一個(gè)圓的擊樣環(huán)的半徑為71.9mm，高度為20mm。4、一種權(quán)利要求1或2或3所述的土壤擊實(shí)器的應(yīng)用，其特征在于在土力學(xué)中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中用于擊實(shí)法制取土壤樣品。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的土壤擊實(shí)器的應(yīng)用，其特征在于在土力學(xué)中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中土壤樣品是這樣獲得的a)按照下列步驟組裝擊樣筒將外護(hù)筒的弧形板拼接形成一個(gè)圓筒，并用卡箍將弧形板預(yù)緊形成外護(hù)筒；然后依次裝入拼接的擊樣環(huán)、開(kāi)口式彈性隔離圈和上護(hù)筒，最后將外護(hù)筒外壁上的緊固卡箍擰緊形成擊樣筒；b)將擊樣筒置于底座的凹面上，將頂端壓板壓于擊樣筒頂端，并通過(guò)旋緊與底座連接的壓板螺栓，使擊樣筒與底座連為一體；c)在擊樣筒內(nèi)裝入待測(cè)土壤，使用擊錘擊實(shí)擊樣筒內(nèi)的待測(cè)土壤；d)擊實(shí)結(jié)束后松開(kāi)壓板螺栓，取下壓板，取出擊樣筒；松開(kāi)外護(hù)筒外壁的卡箍、分解外護(hù)筒；e)開(kāi)口式彈性隔離圈的彈力使其撐開(kāi)，然后沿軸向取下隔離圈；f)沿隔離圈所在位置形成的縫隙分割；g)分解擊樣環(huán)，獲得土壤樣品。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的土壤擊實(shí)器的應(yīng)用，其特征在于所述的在擊樣筒內(nèi)裝入待測(cè)土壤是指將待測(cè)土壤破碎后過(guò)4mm篩，調(diào)整含水率，均質(zhì)后裝入擊樣筒。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的土壤擊實(shí)器的應(yīng)用，其特征在于所述的沿隔離圈所在位置形成的縫隙分割是指當(dāng)土壤含水率低于塑限時(shí)，用鋸片沿隔離圈所在的縫隙處鋸開(kāi)土樣；當(dāng)土壤含水率高于塑限且未到液限時(shí)，使用細(xì)鋼絲進(jìn)行線切割。全文摘要本發(fā)明涉及一種土壤擊實(shí)器及其應(yīng)用，本發(fā)明包括底座、擊錘、擊樣筒、壓板和壓板螺栓，其特征在于所述的擊樣筒由外護(hù)筒、擊樣環(huán)、上護(hù)筒和卡箍組成，其中擊樣筒內(nèi)層自下而上依次為擊樣環(huán)、外護(hù)筒，外層為外護(hù)筒，外護(hù)筒的上下至少設(shè)有兩個(gè)緊固卡箍；所述的外護(hù)筒和擊樣環(huán)至少由兩個(gè)弧形板拼接形成一個(gè)圓，擊樣環(huán)與上護(hù)筒的內(nèi)徑一致；底座有一個(gè)與擊樣筒匹配的凹面，擊樣筒置于底座的凹面上；壓板壓于擊樣筒頂端，并通過(guò)壓板螺栓與底座連接；所述的擊樣筒中的擊樣環(huán)與上護(hù)筒之間放置開(kāi)口式彈性隔離圈，閉合后的開(kāi)口式彈性隔離圈的內(nèi)徑與擊樣環(huán)的內(nèi)徑一致。本發(fā)明在土力學(xué)中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)中用于擊實(shí)法制取土壤樣品。文檔編號(hào)G01N33/24GK101368940SQ20081015713公開(kāi)日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年9月25日優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日發(fā)明者丁為民,丁啟朔,潘根興申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)