CN106908204B - 一种ko固结仪气密性的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种K₀固结仪气密性的检测方法，利用充水的乳胶气球能各向均匀传压的特点，将杠杆施加的竖向压力转化为水平压力，压力通过与乳胶气球紧密接触的橡胶圈传递给压力腔中的水，用百分表读数是否稳定来判断K₀固结仪压力腔及管路系统的气密性是否良好。本发明避开了使用三轴压缩仪测压板加压以及用压力传感器判断气密性带来的不便，整个方法用到的部件均为常见物件，获取容易、操作简单，更加方便、可行。

Description

一种KO固结仪气密性的检测方法

技术领域

本发明涉及岩土工程实验仪器检测领域，具体涉及一种K₀固结仪气密性的检测方法。

技术背景

K₀固结仪是用来测量静止土压力系数的仪器。在竖向压力作用下，土样的侧压力通过橡胶圈或乳胶膜传递给压力腔中的水，通过测量水压力即可得到土样的侧压力，从而算出静止土压力系数。由于K₀固结仪简单可靠，在长期的使用过程中，常根据需要将其改装用于其他参数的测量，如授权公告号为CN204556388U的中国实用新型专利《基准基床系数室内试验装置》中涉及的装置。

在使用过程中，K₀固结仪压力腔及管路系统的气密性是影响实验成败的重要因素。

现有规范SL237-1999推荐使用侧压力测量系统对K₀固结仪压力腔中的水施加压力，通过监测压力是否下降来判断仪器的气密性是否良好。但目前常见的K₀固结仪用压力传感器进行测量，无法施加压力。利用三轴压缩仪测压板施加压力需将测压板上的压力管接到K₀固结仪的进水阀，由于仪器设计上的差异常常会出现压力管和K₀固结仪进水阀之间的接头不匹配、三轴压缩仪测压板所能提供的压力达不到K₀固结仪的量程等问题，另外，压力传感器读数受温度和精度等因素的影响会出现一定波动可能造成误判。因此，如何简单可行的检测K₀固结仪气密性是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种方便可靠的K₀固结仪气密性的检测方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种K₀固结仪气密性的检测方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

步骤1：向K₀固结仪压力腔注水:用橡胶软管将进水阀与滴定管连接, 打开进水阀和排气阀，在滴定管中注无气水，无气水充满压力腔后关闭进水阀和排气阀，取下与进水阀相连的橡胶软管；

步骤2：将第一校正块放入K₀固结仪中，调整滴定管液面高度与K₀固结仪的高差，当K₀固结仪的橡胶圈与第一校正块贴紧时，关闭进水阀；

步骤3：在第一校正块上放置充有无气水的气球；

步骤4：对K₀固结仪加压：在充水气球上放置第二校正块，并在第二校正块上放置加压上盖，将K₀固结仪置于加压框架正下方，安装量表，逐级施加竖向压力，直至竖向压力数值上与K₀固结仪量程相等；

步骤5：判断K₀固结仪气密性：保持竖向压力不变，记录量表读数，观察阀门、接头是否漏水，若量表读数在经过一段时间后保持不变，则表明压力腔和各管路系统气密性良好，若压力一直下降，且阀门、接头无漏水点，则表明压力腔漏水。

进一步地，所述步骤2、3、4中所用的第一校正块和第二校正块均为杠杆式固结仪配套使用的校正块，所述校正块高20mm，直径为61.8mm。再进一步地，所述步骤3中所用的气球为乳胶气球。

再进一步地，所述步骤4中竖向压力由杠杆式固结仪的杠杆施加。再进一步地，所述步骤4、5中的量表为百分表。优选地，所述步骤5中竖向压力持续约24小时。百分表为土工实验常见设备，常与固结仪配套使用，使用方便、稳定性好，误差为±0.005mm，由于K₀固结仪的内直径为 61.8mm，截面积30cm²，因此百分表能检测出0.015ml水量的变化；用百分表的目的是为了避开使用压力传感器，使用压力传感器需要配套的读数仪、采集器等，使用不如百分表方便。由于在加压初期仪器各个部件之间存在一定的间隙，如第一校正块与K₀固结仪之间的间隙，在压力作用下间隙逐渐压紧，以及各部件会出现变形，这会引起百分表读数的变化，间隙闭合以及各部件变形都需要一定的时间，而具体需要多少时间并不固定。优选地，百分表读数可按5min、10min、30min、1h、2h、4h、23h、24h读取。

本发明的优点在于：充水的乳胶气球具有很好的柔性，在竖向压力作用下能与K₀固结仪的橡胶圈紧密贴合。利用充水的乳胶气球能各向均匀传压的特点，将杠杆施加的竖向压力转化为水平压力，并通过与乳胶气球紧密接触的橡胶圈将压力传递给压力腔中的水，避开了使用三轴压缩仪测压板加压带来的不便。用百分表来指示恒定压力下压力腔中水的体积变化情况，从而检测K₀固结仪的气密性。本发明所利用的乳胶气球、校正块、加压杠杆等均为常见物件，获取容易、操作简单，相比于用三轴压缩仪测压板检测更加方便、可行。

附图说明

图1为本发明K₀固结仪进行气密性检测方法实施过程结构示意图。

图中：加压上盖1，第二校正块2，压力腔3，橡胶圈或者乳胶膜4，充水气球5，第一校正块6，量表7，进水阀8，排气阀9，杠杆横梁10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

一种K₀固结仪气密性的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：用橡胶软管将滴定管和与进水阀8相连，在滴定管中注无气水，打开进水阀8和排气阀9，使水充满压力腔3，关闭进水阀8和排气阀9，取下与进水阀8相连的橡胶软管。

步骤2：为减小摩擦，在K₀固结仪的橡胶圈或乳胶膜上涂凡士林或硅脂，将第一校正块6放入K₀固结仪中，调整滴定管液面高度与K₀固结仪的高差，当K₀固结仪的橡胶圈或乳胶膜与第一校正块6贴紧时，关闭进水阀8。

步骤3：向K₀固结仪中放置充有无气水的气球5；在气球5中充入约 60ml无气水。为方便取出，本实施例中用到的校正块为一面设计有螺纹小孔的校正块，为防止气球5被第一校正块6上开的小孔刺破，第一校正块6 光滑的一面朝上与气球5接触，开孔的一面朝下。

步骤4：对K₀固结仪加压：在充水气球5上放置第二校正块2，第二校正块2光滑的一面朝下与气球5接触，开孔的一面朝上，在第二校正块2 上放置加压上盖1，将K₀固结仪置于加压框架正下方，安装量表7，量表7 为百分表，使表脚与杠杆横梁10接触，在加压上盖上1逐级施加竖向压力，直至竖向压力数值上与K₀固结仪量程相等。

步骤5：判断K₀固结仪气密性：保持竖向压力24小时不变，百分表7 读数可按5min、10min、30min、1h、2h、4h、23h、24h读取，若百分表读数经过一段时间后保持不变，表明压力腔和各管路系统气密性良好，若百分表一直下降，观察阀门、接头是否漏水，若无漏水点则表明压力腔漏水。由于阀门、接头漏水通常较小，短时间不易察觉，若发现明显漏水点可卸载，处理漏水点，而不受加载时间24小时的限制。

其中，第一校正块6和第二校正块2均为固结仪配套的校正块，尺寸均为高20mm、直径为61.8mm。下表为某次K₀固结仪气密性检测结果为漏水的记录表

表(1)

下表为某次K₀固结仪气密性检测结果为气密性良好的记录表

表(2)

本发明利用充水的乳胶气球具有很好的柔性，在竖向压力作用下能与 K₀固结仪的橡胶圈紧密贴合。利用充水的乳胶气球能各向均匀传压的特点，将杠杆施加的竖向压力转化为水平压力，并通过与乳胶气球紧密接触的橡胶圈或乳胶膜将压力传递给压力腔中的水，避开了使用三轴压缩仪测压板加压带来的不便。用百分表来指示恒定压力下压力腔中水的体积变化情况，从而检测K₀固结仪的气密性。本发明所利用的乳胶气球、校正块、加压杠杆等均为常见物件，获取容易、操作简单，相比于用三轴压缩仪测压板检测更加方便、可行。

Claims (5)

1.一种K₀固结仪气密性的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：向K₀固结仪压力腔注水:用橡胶软管将进水阀与滴定管连接,打开进水阀和排气阀，在滴定管中注无气水，无气水充满压力腔后关闭进水阀和排气阀，取下与进水阀相连的橡胶软管；

步骤2：将第一校正块放入K₀固结仪中，调整滴定管液面高度与K₀固结仪的高差，当K₀固结仪的橡胶圈与第一校正块贴紧时，关闭进水阀；

步骤3：在第一校正块上放置充有无气水的气球；

步骤4：对K₀固结仪加压：在充水气球上放置第二校正块，并在第二校正块上放置加压上盖，将K₀固结仪置于加压框架正下方，安装量表，该量表为百分表，使表脚与杠杆横梁接触，逐级施加竖向压力，直至竖向压力数值上与K₀固结仪量程相等；

步骤5：判断K₀固结仪气密性：保持竖向压力不变，记录量表读数，观测阀门、接头是否漏水，若量表读数在经过一段时间后保持不变，则表明压力腔和各管路系统气密性良好，若压力一直下降，且阀门、接头无漏水点，则表明压力腔漏水。

2.如权利要求1所述的一种K₀固结仪气密性的检测方法，其特征在于：所述步骤2、3、4中所用的第一校正块和第二校正块均为杠杆式固结仪配套使用的校正块，所述校正块高20mm，直径为61.8mm。

3.如权利要求2所述的一种K₀固结仪气密性的检测方法，其特征在于：所述步骤3中所用的气球为乳胶气球。

4.如权利要求3所述的一种K₀固结仪气密性的检测方法，其特征在于：所述步骤4中竖向压力由杠杆式固结仪的杠杆施加。

5.如权利要求4所述的一种K₀固结仪气密性的检测方法，其特征在于：所述步骤5中竖向压力持续约24小时。