一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法，试验方法基于冻土特征降温曲线(1)获得结冰温度。试验装置包括低温恒温箱(2)，由温度采集仪(3)，测温线(4)，测温点(5)组装的测温系统及试样系统，试样系统由砂土试样(6)、盛样皿(7)、干燥石英砂(8)和不锈钢筒(9)组成。盛样皿(7)包括了盛样皿罐体(10)和盛样皿上盖(11)，盛样皿上盖(11)中央有出线口(12)。通过以上试验装置可以得到砂土砂土试样(6)的降温曲线(1),根据降温曲线(1)获得砂土结冰温度。结冰温度。结冰温度。

【技术实现步骤摘要】
一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法


[0001]本专利技术涉及一种结冰温度的试验装置与方法，更具体地，涉及一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法。

技术介绍

[0002]解决岩土工程领域问题的方法有多种，包括理论分析、模型试验和数值模拟等，以上研究手段的展开都离不开对地层基本特性的研究与掌握，而结冰温度是冻土力学，传热学等研究的基础参数之一。地层的力学特性与冻土温度场，冻结帷幕厚度的取值与判断均受到结冰温度的影响。
[0003]砂土是岩土工程常用的研究材料。以冻土力学为例，砂土常用作模型试验的填充材料，砂土夯实后具有均匀的孔隙，填充区可以形成渗流通道，进而可以用于研究水热耦合工程问题。
[0004]至今为止，国内外专家及相关规范都给出了土壤结冰温度的测量方法，但得到准确结冰温度的装置与方法仍显十分复杂。对于含水量较大的砂土，目前尚没有具体细致试验装置和方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
中存在的问题，提供了一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法，可以避免传统电势、电压测量的缺点，提高测试的效率，实现了多组试样的同步测量，减少了测量时间。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种测定砂土结冰温度的试验装置，包括砂土试样及盛样皿，不锈钢筒，低温恒温箱，温度采集仪。所述砂土试样放置于所述容器中，测温线与测温点从所述砂土试样引出，接入所述温度采集仪，所述砂土试样与所述盛样皿，所述不锈钢筒置于所述低温恒温箱。
[0008]作为优选，所述砂土试样为现场配置，含水量均可根据试验目的确定。
[0009]作为优选，所述砂土试样配置用水为常温的去离子纯净水。
[0010]作为优选，所述砂土试样置于所述盛样皿中，所述盛样皿为上面开孔的圆柱形容器，材质为导热性好的铜质材料。
[0011]作为优选，所述盛样皿置于体积较大的所述不锈钢筒中心，所述不锈钢筒无上盖。所述盛样皿与所述不锈钢筒空隙使用干燥石英砂填充。
[0012]作为优选，所述测温系统包含的测温线的测温点放置于所述砂土试样中心部位，所述测温点应避免接触所述盛样皿内壁。
[0013]作为优选，所述低温恒温箱的制冷温度范围应能包含试验的结冰温度。
[0014]作为优选，所述试验装置也可用于盐渍土的结冰温度的测量，将所述去离子水更换为盐水即可。
[0015]作为优选，若同时进行多组试验，所述容器应当同时且均匀地放置于所述低温恒温箱中。
[0016]作为优选，所述温度采集仪的精度应当高于0.1℃。
[0017]本专利技术提供一种测定砂土结冰温度的试验方法，此方法基于冻土降温特征曲线，将跃升后的温度视为结冰温度，试验步骤包括：(1)根据试验目的配置砂土试样，所述低温恒温箱设定温度并开启工作，连接所述测温线，开启所述测温系统；(2)将所述砂土试样置于所述盛样皿中，所述测温点置于所述砂土试样中；(3)将所述盛样皿置于所述不锈钢筒中，空隙填满所述干燥石英砂；(4)将所述不锈钢筒置于所述低温恒温箱中，开始试验；(5)根据所述试样时间
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温度曲线，得到所述砂土试样结冰温度。
[0018]本专利技术具有以下有益结果：
[0019]本专利技术提供了一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法。本专利技术依据的原理清晰，砂土降温曲线阶段性发展明显，结果容易获得。本专利技术提供的试验装置较为常见，温度测试技术较为成熟，试验装置少，试验系统成熟，可靠性强。试验时间短，操作简单，试验装置可一次进行多组试验，可重复使用。
附图说明
[0020]图1为本专利技术试验方法的原理冻土降温特征曲线；
[0021]图2为本专利技术的盛样皿详细图；
[0022]图3为本专利技术的试验装置详细图；
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0024]如图1
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图3，本专利技术提供一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法，试验方法基于图1的冻土特征降温曲线1获得结冰温度。试验装置包括低温恒温箱2，由温度采集仪3，测温线4，测温点5组装的测温系统及试样系统，试样系统由砂土试样6、盛样皿7、干燥石英砂8和不锈钢筒9组成。盛样皿7包括了盛样皿罐体10和上盖11，上盖11中央有出线口12。
[0025]在本专利技术中，应当首先打开低温恒温箱2制冷到设定温度。制作测温点5，并通过测温线4连接到温度采集仪3上.开启测温系统。
[0026]在本专利技术中，应当根据试验目的配置一定含水率的砂土试样6，将配置好的砂土试样6置于盛样皿罐体10中，将测温线4穿过盛样皿出线口12，测温点5埋入砂土试样6中心处，合上盛样皿罐体10和盛样皿上盖11，密封盛样皿7。
[0027]在本专利技术中，将不锈钢筒9底部铺满干燥石英砂8，将盛样皿7放置于干燥石英砂8上，继续填充，将盛样皿7覆盖，直至不锈钢筒9充满干燥石英砂8。
[0028]在本专利技术中，将不锈钢筒置于低温恒温箱2中进行快速降温。通过温度采集仪3监测温度变化，等测温点5的温度明显低于结冰温度后停止试验。
[0029]绘制温度
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时间曲线1，根据图1确定结冰温度。
[0030]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明提供一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法，试验方法基于冻土特征降温曲线(1)获得结冰温度。试验装置包括低温恒温箱(2)，由温度采集仪(3)，测温线(4)，测温点(5)组装的测温系统及试样系统，试样系统由砂土试样(6)、盛样皿(7)、干燥石英砂(8)和不锈钢筒(9)组成。盛样皿(7)包括了盛样皿罐体(10)和盛样皿上盖(11)，盛样皿上盖(11)中央有出线口(12)。2.如权利要求1所述的一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法，其特征在于：所述砂土试样(6)为现场配置，含水量均可根据试验目的确定。3.如权利要求1所述的一种测定砂土结冰温度的试验装置与方法，其特征在于：所述砂土试样配置用水为常温的去离子纯净水，所述试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世成，荣传新，杨凡，吴帆，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：