一种盐胀试验干湿度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种盐胀试验干湿度控制方法，本方法中采用盐胀试验仪进行盐胀试验，其特征在于，试验时，通过依靠和水源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒里面，对试样土壤进行加湿控制，依靠和风源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒内腔内壁上设置的风干单元中，对试样土壤进行风干控制。本发明专利技术能够实现更多的环境参数控制，提高试验模拟效果，具有实施简单，试验精度高，试样参数灵活可调，可试验方式多的优点，非常适合用于对盐渍土性能的研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盐渍土盐胀危害研究领域，具体涉及一种盐胀试验干湿度控制方法。
技术介绍
盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里，约占世界陆地总面积的6.5%，占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。盐渍土的盐胀会导致地基鼓胀，引起公路、机场、房屋等建筑物地面产生鼓包、开裂等工程病害；我国西北地区的道路、管线、输电、机场、房建等工程均广泛涉及到盐渍土盐胀病害问题。故针对盐渍土的研究对于盐渍土地区的建筑建设很具有现实意义。解决盐渍土的盐胀病害，最根本的是要通过盐胀试验研究弄清楚盐渍土盐胀的机理、影响因素及其影响规律。盐胀试验采用盐胀试验仪进行。目前，已有的盐胀试验仪还存在以下较多不足：①只能做温度（冻融循环、温度梯度）和荷载作用下的盐胀试验，不能实现恒温下含水量连续变化的干湿循环盐胀试验，不能实现荷载作用下冻融循环与干湿循环耦合的盐胀试验；②功能简单，集成化程度低；③采用整体结构的试样桶，而盐胀试验试样尺寸高度较大，试验时试样桶对试样竖向盐胀的约束明显，导致试验结果明显偏小；④试验桶高度一定，导致试样高度尺寸调整有限。因此，如何进一步完善盐胀试验的检测功能、提高盐胀试验的检测研究效果，以期更好地为研究盐渍土的盐胀机理、影响因素及其影响规律提供技术条件，成为本领域有待考虑的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种能够实现更多的环境参数控制，提高试验模拟效果，提高试验精度，方便试样调整的盐胀试验干湿度控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：本申请中基于设备使用状态进行方位描述。一种盐胀试验干湿度控制方法，本方法中采用盐胀试验仪进行盐胀试验，其特征在于，试验时，通过依靠和水源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒里面，对试样土壤进行加湿控制，依靠和风源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒内腔内壁上设置的风干单元中，对试样土壤进行风干控制。这样，本方法能够简单快捷地实现试验时对试样干湿度的控制，进而实现恒温下含水量连续变化的干湿循环盐胀试验，帮助实现对盐渍土更加全面的研究分析。作为优化，本方法采用以下的盐胀试验仪进行，盐胀试验仪包括试样桶和温度调控系统，试样桶包括外桶和设置在外桶内的内筒，外桶竖直安装在试样桶架上，温度调控系统包括一个循环液温度控制装置A，循环液温度控制装置A通过循环液管道和外桶与内筒之间间隙构成的周向循环液腔室循环连通，其特征在于，还包括用于实现对内筒中试样的干湿度控制的试样干湿度控制系统。所述试样干湿度控制系统包括一个设置于试样桶外部的加水容器，加水容器通过管道连接到内筒外壁并和内筒内腔连通。这样可以实现称量试验所需的水加入到加水容器内，然后控制进入到内筒内腔中，实现对试样湿度的调整控制。作为优选，加水容器采用安装架安装在高于试样桶顶部的位置以方便靠水流自重进行加水湿润。进一步地加水容器到试样桶之间的管道上设置有调水阀，以方便控制加水速度，避免加水过快导致湿度不均匀而影响试验结果。其中所述试样干湿度控制系统还包括一个空压机，空压机出气端通过气体管道连接到一个温控储气箱，温控储气箱上设置有实现内部温度控制的储气箱温控装置，温控储气箱出气口通过气体管道连接到设置于内筒内壁的风干单元中，风干单元中设置有出气口并通过出气管道连接到试样桶外部。这样，可以靠空压机将空气压入到温控储气箱内，将空气调节为满足试验所需的气压和温度之后，再送入到内筒内壁的风干单元中，对内筒内腔中的试样进行风干，以控制其干湿度变化，更好地实现试样干湿度控制模拟，提高试验模拟效果。进一步地，空压机出气端和温控储气箱之间的气体管道上设置有气压控制器，用于控制温控储气箱内部的气压。可以使其气压恒定在10kPa～30kPa以保证风干要求，且不破坏土试样结构。作为优化，所述温控储气箱上设置有一个循环液夹层，循环液夹层通过管道和一个循环液温度控制装置C循环连通。这样，靠循环液控制温控储气箱内的空气达到试验时试样所需的温度，避免空气温度和试样温度不一致对试验精度的影响。进一步地，温控储气箱包括外箱体和内箱，内箱一个外侧面和外箱体一个内侧面相贴合固定且空压机出气端通过该侧面连通到内箱，其余侧面和上下底面悬空设置并构成循环液夹层，内箱下底面和外箱体内底面之间设置有支撑工字钢。这样结构更加合理，方便循环液夹层的设置且方便气体管道接口的安装。进一步地，内箱中设置有呈S形盘绕的循环液盘管，循环液盘管两端通过管道和所述循环液温度控制装置C循环连通。这样，可以更好地实现对温控储气箱内温度的有效控制。作为优化，所述风干单元包括沿周向设置在内筒内壁上的环形凹槽，环形凹槽槽口位置封闭设置有一圈挡板，挡板上开设有若干通气孔，挡板和环形凹槽之间形成用于和气体管道连通的通风层。这样，该风干单元的结构，可以很好地实现对内筒内腔中的试样的风干，同时又不会干扰到试样自身试验的进程，保证试验结果的准确可靠。进一步地，挡板表面设置有网纱，这样可以更好地防止试样堵塞通气孔，也能够避免试样进入通气孔而影响试验精度。进一步地挡板采用软塑料板且内表面和内筒内腔表面一致；可以方便实现安装和密封，以更好地降低对试验的影响。再进一步地，通风层中填充设置有砂粒，砂粒可以保证通风除湿效果的同时可以很好地避免软塑料板内凹，保证挡板内壁外形和内筒内腔表面一致，最大程度降低对试验精度的影响。作为优选砂粒采用1毫米粒径的匀质砂粒，可以使得上述效果达到最佳。作为优化，内筒内腔顶面上方相邻设置有一个顶部循环液腔室，顶部循环液腔室通过循环液管道和所述循环液温度控制装置A循环连通设置；内筒内腔底面下方相邻设置有一个底部循环液腔室，底部循环液腔室通过循环液管道和一个循环液温度控制装置B循环连通设置。这样，内筒顶部和底部可以分别通过不同温度的循环液，实现温度梯度控制，使得试样试验时能够更好地模拟由地表向下不同埋深地层存在温差的实际环境状况，提高试验模拟效果，提高试验精度，更好地实现对盐渍土的盐胀性能研究。作为优化，内筒内腔顶面处设置有顶盖，顶盖下表面构成内筒内腔顶面，顶盖内部中空设置形成顶部循环液腔室，顶盖周边和内筒内腔周壁形成可上下滑动的接触，顶盖上竖向贯穿设置有温度传感器安装孔和湿度传感器安装孔，温度传感器安装孔用于安装温度传感器并使得温度传感器的显示部分露出于试样桶上方，湿度传感器安装孔用于安装湿度传感器并使得湿度传感器露出于试样桶上方；顶盖上方还设置有用于检测顶盖向上移动距离的检测仪表。这样采用顶盖同时作为设置顶部循环液腔室的基础，以及实现盐渍土膨胀检测的基础，具有结构简单，检测方便等优点，同时还可以方便设置温度传感器和湿度传感器以反馈检测盐渍土内部温度和湿度情况，保证试验过程中参数控制的精确可靠。作为优化，检测仪表为电子百分表且安装固定在试样桶架上，电子百分表下端触头和顶盖上表面相接触；可以保证检测精度的准确性。作为优化，顶盖上方还设置有用于对顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐胀试验干湿度控制方法，本方法中采用盐胀试验仪进行盐胀试验，其特征在于，试验时，通过依靠和水源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒里面，对试样土壤进行加湿控制，依靠和风源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒内腔内壁上设置的风干单元中，对试样土壤进行风干控制。

【技术特征摘要】
1.一种盐胀试验干湿度控制方法，本方法中采用盐胀试验仪进行盐胀试验，其特征在于，试验时，通过依靠和水源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒里面，对试样土壤进行加湿控制，依靠和风源连接的管道连接进入到盐胀试验仪内筒内腔内壁上设置的风干单元中，对试样土壤进行风干控制。2.如权利要求1所述的盐胀试验干湿度控制方法，其特征在于，采用了以下的盐胀试验仪进行，盐胀试验仪包括试样桶和温度调控系统，试样桶包括外桶和设置在外桶内的内筒，外桶竖直安装在试样桶架上，温度调控系统包括一个循环液温度控制装置A，循环液温度控制装置A通过循环液管道和外桶与内筒之间间隙构成的周向循环液腔室循环连通，还包括用于实现对内筒中试样的干湿度控制的试样干湿度控制系统；所述试样干湿度控制系统包括一个设置于试样桶外部的加水容器，加水容器通过管道连接到内筒外壁并和内筒内腔连通；所述试样干湿度控制系统还包括一个空压机，空压机出气端通过气体管道连接到一个温控储气箱，温控储气箱上设置有实现内部温度控制的储气箱温控装置，温控储气箱出气口通过气体管道连接到设置于内筒内壁的风干单元中，风干单元中设置有出气口并通过出气管道连接到试样桶外部。3.如权利要求2所述的盐胀试验干湿度控制方法，其特征在于，所述温控储气箱上设置有一个循环液夹层，循环液夹层通过管道和一个循环液温度控制装置C循环连通。4.如权利要求2所述的盐胀试验干湿度控制方法，其特征在于，所述风干单元包括沿周向设置在内筒内壁上的环形凹槽，环形凹槽槽口位置封闭设置有一圈挡板，挡板上开设有若干通气孔，挡板和环形凹槽之间形成用于和气体管道连通的通风层。5.如权利要求2所述的盐胀试验干湿度控制方法，其特征在于，内筒内腔顶面上方相邻设置有一个顶部循环液腔室，顶部循环液腔室通过循环液管道和所述循...

【专利技术属性】
技术研发人员：文桃，胡燕妮，曹亚鹏，应赛，赵成功，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50