一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪及测试方法技术

本发明专利技术涉及土壤检测领域，具体涉及一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪及测试方法，包括水箱、支架；所述支架上设置有拉力计；所述水箱内设置有土样架，所述土样架通过绳索与所述拉力计连接；所述水箱内设置土样崩解盒，所述土样架置于所述崩解盒内，所述崩解盒底部设置有第一出水口；所述水箱连接设置有热风机、第二出水口；所述水箱外侧设置有摄像机。本发明专利技术采用拉力计记录土样质量变化情况，通过高速摄像机记录土样崩解的演变过程。并且通过在水箱内设置崩解盒，和热风机实现对土样干湿循环的测试。上述测试仪，结构简单，可以同时实现对土样裂隙的发育情况、土样状态的变化情况、土样崩解质量随时间的变化情况等，测试精度高。测试精度高。测试精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪及测试方法


[0001]本专利技术涉及土壤检测领域，具体涉及一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪及测试方法。

技术介绍

[0002]在降雨或饱水等物理化学溶液体系的影响下，富集黏土矿物的土样中原有的水
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土成分、结构和微裂隙等遭到破坏，物理化学场的变异导致其力学性质发生变化，诱发严重的地质灾害或工程问题，如花岗岩残积土的崩解等变形破坏。这些地质灾害现象与非饱和红色问题土的粒间吸力力学特性密切相关，对建筑地基危害极大，严重影响工程建设。
[0003]现有的崩解研究方法存在诸多的局限性：崩解试验采用的装置比较简陋，功能单一、稳定性较差，较低的精度导致研究结果不尽相同，甚至有些相悖的结论。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中问题，考虑土样干湿循环及多组样品难以同时进行的问题，设计出干湿循环下土样崩解演化规律的测试方法及所用的土样干湿循环崩解测试仪。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪，包括水箱、支架；所述支架上设置有拉力计；所述水箱内设置有土样架，所述土样架通过绳索与所述拉力计连接；所述水箱内设置土样崩解盒，所述土样架置于所述崩解盒内，所述崩解盒底部设置有第一出水口；所述水箱连接设置有热风机、第二出水口；所述水箱外侧设置有摄像机。
[0007]上述干湿循环土样崩解演变过滤测试仪，通过拉力计连接土样架，在实验过程中测试仪中PLC系统会记录拉力计的实时数据，方便研究土样在干湿循环过程中质量变化的情况。水箱采用透明材质，优选采用透明有机玻璃，在水箱外架设高速摄像机，通过摄像机记录土样在干湿循环崩解的过程。水箱连接设置热风机，在将崩解盒内水排出以后，开启热风机有利于土样尽快的干燥。
[0008]优选地，所述水箱上设置有盖板，所述盖板上设置有狭缝，所述绳索通过所述狭缝贯穿所述盖板。
[0009]在水箱上设置盖板，一方面避免外界对测试的影响，也有利于热风机形成的热风在水箱内循环从而有利于减少干燥时间。在测试仪的支架上设置有多个拉力计，每个拉力计下均通过绳索穿过盖板上的狭缝连接土样架。如此可以实现对多个土样进行同时测试，既节省了测试时间，也便于同时进行平行试验，有利于提高测试精度。绳索采用弹性形变较小的尼龙绳。
[0010]优选地，所述水箱内设置有设置有分隔板，所述隔板将所述水箱分为上箱体和下箱体，所述崩解盒位于所述上箱体内；所述分隔板表面设置有多个通孔。
[0011]在水箱内设置有分隔板，分隔板上设置有通孔。在排水过程中，水从第一出水口流
出崩解盒进入到下箱体，分隔板使崩解盒与水箱底部有一段间距，如此有利于水尽可能全部流出崩解盒。然后再从第二出水口流出水箱。
[0012]优选地，所述水箱设置有温度计和排气装置。设置温度计，可以监控水箱内的温度，避免温度过高影响土样的测试。
[0013]一种干湿循环土样崩解演变规律测试方法，包括以下步骤：
[0014]S1.组装所述的干湿循环土样崩解演变规律测试仪：
[0015]S2.制备崩解土样，将崩解土样置于土样架上，通过绳索将土样架与拉力计连接；
[0016]S3.向崩解盒内注入水没过土样架；通过拉力计记录土样崩解过程中土样质量的变化；通过摄像机记录土样崩解过程中土样微观变化；
[0017]S4.将崩解盒中的水通过第一出水口排出，再通过第二出水口排出水箱；
[0018]S5.关闭第一出水口和第二出水口，开启热风机和排气装置，通过拉力计记录土样干燥过程中土样质量的变化；通过摄像机记录土样干燥过程中土样微观变化；
[0019]S6.循环步骤S3至S5多次，将循环过程中得到的数据进行分析即可得到干湿循环土样崩解演变规律。
[0020]上述干湿循环土样崩解演变规律测试仪各个部件是拆解结构，在使用前和使用后都要进行清洗。步骤S1对清洗后的部件进行组装。然后将土样放置土样架中，崩解土样的制备，分为原状土和重塑土两种，土样的直径为6.1cm，高度为2～6cm；原状土样可以通过小锯或者其他土样制作工具制作；重塑土样通过击实仪分层击实，制作成不同压实度的土样，也可以制作成添加不同固化剂的重塑土样，然后放入养护箱中养护48小时。
[0021]优选地，所述步骤S5中，干燥过程中控制水箱内的温度为45～55℃。
[0022]优选地，所述步骤S6中，循环步骤S3至S5，4～7次。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0024]本专利技术公开的一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪及测试方法，采用拉力计记录土样质量变化情况，通过高速摄像机记录土样崩解的演变过程。并且通过在水箱内设置崩解盒，和热风机实现对土样干湿循环的测试。上述测试仪，结构简单，可以同时实现对土样裂隙的发育情况、土样状态的变化情况、土样崩解质量随时间的变化情况等，测试精度高。
附图说明
[0025]图1本专利技术实施例测试仪立体示意图；
[0026]图2本专利技术实施例测试仪截面示意图；
[0027]图3本专利技术实施例测试仪的分隔板示意图；
[0028]图4本专利技术实施例测试仪的土样架立体示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1‑
水箱，11
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盖板，111
‑
狭缝，12
‑
分隔板，13
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上箱体，14
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下箱体，15
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通孔，16
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温度计，17
‑
排气装置，18
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垫块，19
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隔板支座，2
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支架，3
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拉力计，4
‑
土样架，5
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绳索，6
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崩解盒，61
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第一出水口，7
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土样，8
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热风机，9
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第二出水口。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1～4，本专利技术实施例中，一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪，包括水箱1、支架2；所述支架2上设置有拉力计3；水箱的长度为150cm，宽度为100cm，高度为100cm。水箱的材质为透明有机玻璃，厚度为1cm。所述水箱1内设置有土样架4，所述土样架4通过绳索5与所述拉力计3连接；所述水箱1内设置土样崩解盒6，所述土样架4置于所述崩解盒6内，所述崩解盒6底部设置有第一出水口61；所述水箱1连接设置有热风机8、第二出水口9；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干湿循环土样崩解演变规律测试仪，其特征在于，包括水箱(1)、支架(2)；所述支架(2)上设置有拉力计(3)；所述水箱(1)内设置有土样架(4)，所述土样架(4)通过绳索(5)与所述拉力计(3)连接；所述水箱(1)内设置土样崩解盒(6)，所述土样架(4)置于所述崩解盒(6)内，所述崩解盒(6)底部设置有第一出水口(61)；所述水箱(1)连接设置有热风机(8)、第二出水口(9)；所述水箱(1)外侧设置有摄像机；所述水箱(1)上设置有盖板(11)，所述盖板(11)上设置有狭缝(111)，所述绳索(5)通过所述狭缝(111)贯穿所述盖板(11)；所述水箱(1)内设置有设置有分隔板(12)，所述隔板(12)将所述水箱(1)分为上箱体(13)和下箱体(14)，所述崩解盒(6)位于所述上箱体(13)内；所述分隔板(12)表面设置有多个通孔(15)；所述水箱(1)设置有温度计(16)和排气装置(17)。2.一种干湿循环土样崩解演变规律测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.组装...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙银磊，马斯腾，况焱文，王鹏森，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：