CN107389490A - 一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置及方法，该装置包括非饱和土崩解性试验装置和崩解托盘，其中，所述非饱和土崩解性试验装置包括崩解槽、实验台、实验支架、卡槽支架和支杆；所述崩解托盘包括崩解盘网、第二悬挂卡扣、吊钩、细绳和挂钩。本发明还公开了一种测试非饱和土崩解、湿化的试验方法。本发明的试验装置是用来测量非饱和土崩解、湿化性，具有测量准确、操作方便、实用等优点。该试验方法主要是通过控制各个土样侵入水中的时间，将一组6个土样同时放入崩解槽水溶液中进行崩解，待每个土样湿化达到各自指定时间并取出烘干，利用土体干质量的变化来计算土体崩解量和崩解速度，具有测量精度高、操作简单、实验干扰小等优点。

Description

一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及崩解、湿化试验，具体地说，涉及一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置及方法。
背景技术
由于传统崩解、湿化实验的土在崩解的同时也在从溶液中吸水，土体质量通过拉力计和浮筒测量的土体质量变化测得，其值是小于真实土体质量变化。崩解过程土样吸水的试验存在误差，影响实验结果的真实性和准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置及方法，该装置采用土体干质量变化来计算崩解量和崩解速度具有真实准确，解决了崩解过程土样吸水的试验误差。
其具体技术方案为：
一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，包括非饱和土崩解性试验装置1和崩解托盘2，其中，所述非饱和土崩解性试验装置1包括崩解槽3、实验台4、实验支架5、卡槽支架6和支杆7，两根实验支架5下端固定在实验台4上且对称布置，所述支杆7上安装有六个完全一样的第一悬挂卡扣13，所述实验支架5通过卡槽支架6和支杆7连接，所述崩解槽3位于实验台4上；所述崩解托盘2包括崩解盘网8、第二悬挂卡扣9、吊钩10、细绳11和挂钩12，所述崩解托盘2的上部设有挂钩12，所述挂钩12悬挂于第一悬挂卡扣13上，所述挂钩12下方设有细绳11，所述细绳11的一端与挂钩12连接，所述细绳11的另一端与吊钩10连接，所述吊钩10和第二悬挂卡扣9连接，所述第二悬挂卡扣9位于崩解盘网8上。
进一步，所述卡槽支架6上设有固定螺丝14。
进一步，所述崩解槽3中装有2/3的崩解槽高度的水。
进一步，所述崩解盘网8的中间设有崩解网16，所述崩解盘网8的形状为圆形。
再进一步，所述崩解网16的网线与网线间为边长为5mmx5mm的小方格网。
一种测试非饱和土崩解、湿化的试验方法，包括以下步骤：
步骤1、按需要取原状土或用扰动土制备取所需状态的土样，用环刀取出标准环刀体积土样试件15；
步骤2、测定试样的含水率及密度，算出干质量
MD——无湿化土样干质量；
M——土样湿土质量；
W——含水率。
步骤3、取一个土样试件15测定崩解总时间T，则试验过程中每个试样的湿化时间为：
步骤4、将一组6个土样试件15同时放入水中，土样试件15入水开始计时，待土样试件15到达各自指定湿化时间取出溶液，烘干得到干质量；
步骤5、通过不同湿化时间土样质量损失率得到土样崩解系数及崩解速率曲线
崩解系数：
Wi——湿化时间为Ti的崩解系数；
Mdi——湿化时间为Ti的土样湿化前的干质量；
MDi——湿化时间为Ti的土样湿化后的干质量。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的试验装置是用来测量非饱和土崩解、湿化性，具有测量准确、操作方便、实用等优点。该试验方法主要是通过控制各个土样侵入水中的时间，将一组6个土样同时放入崩解槽水溶液中进行崩解，待每个土样湿化达到各自指定时间并取出烘干，利用土体干质量的变化来计算土体崩解量和崩解速度，具有测量精度高、操作简单、实验干扰小等优点。
附图说明
图1是测试非饱和土崩解、湿化的试验装置的原理图；
图2是非饱和土崩解性试验装置的结构示意图；
图3是崩解托盘的结构示意图；
图4是崩解网盘正立面图的结构示意图；
图5是卡槽支架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
如图1-图5所示，一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，包括非饱和土崩解性试验装置1和崩解托盘2，其中，所述非饱和土崩解性试验装置1包括崩解槽3、实验台4、实验支架5、卡槽支架6和支杆7，两根实验支架5下端固定在实验台4上且对称布置，可以承重支杆传来的作用力，所述支杆7上安装有六个完全一样的第一悬挂卡扣13，并可以根据实验需要调节各自的相对位置，所述实验支架5通过卡槽支架6和支杆7连接，所述卡槽支架6上设有固定螺丝14。卡槽支架6通过两边的固定螺丝14来调节和固定卡槽支架6、支杆7的相对位置高度。所述崩解槽3位于实验台4上；所述崩解槽3中装有2/3的崩解槽高度的水；所述崩解托盘2包括崩解盘网8、第二悬挂卡扣9、吊钩10、细绳11和挂钩12，所述崩解托盘2的上部设有挂钩12，所述挂钩12悬挂于第一悬挂卡扣13上，所述挂钩12下方设有细绳11，所述细绳11的一端与挂钩12连接，所述细绳11的另一端与吊钩10连接，所述吊钩10和第二悬挂卡扣9连接，所述第二悬挂卡扣9位于崩解盘网8上。当土样试件到达实验规定时间要求时就取下挂钩12，通过细绳11迅速将崩解托盘2提出水面。所述崩解盘网8的中间设有崩解网16，所述崩解盘网8的形状为圆形。所述崩解网16的网线与网线间为边长为5mmx5mm的小方格网，并用来承重土样试件，保证崩解的土样试件15渗入崩解槽3中，使其不会干扰崩解后的土样质量。
一种测试非饱和土崩解、湿化的试验方法，包括以下步骤：
步骤1、按需要取原状土或用扰动土制备取所需状态的土样，用环刀取出标准环刀体积土样试件15；
步骤2、测定试样的含水率及密度，算出干质量
MD——无湿化土样干质量；
M——土样湿土质量；
W——含水率；
步骤3、取一个土样试件15测定崩解总时间T，则试验过程中每个试样的湿化时间为：
步骤4、将一组6个土样试件15同时放入水中，土样试件15入水开始计时，待土样试件15到达各自指定湿化时间取出溶液，烘干得到干质量；
步骤5、通过不同湿化时间土样质量损失率得到土样崩解系数及崩解速率曲线
崩解系数：
Wi——湿化时间为Ti的崩解系数；
Mdi——湿化时间为Ti的土样湿化前的干质量；
MDi——湿化时间为Ti的土样湿化后的干质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，其特征在于，包括非饱和土崩解性试验装置(1)和崩解托盘(2)，其中，所述非饱和土崩解性试验装置(1)包括崩解槽(3)、实验台(4)、实验支架(5)、卡槽支架(6)和支杆(7)，两根实验支架(5)下端固定在实验台(4)上且对称布置，所述支杆(7)上安装有六个完全一样的第一悬挂卡扣(13)，所述实验支架(5)通过卡槽支架(6)和支杆(7)连接，所述崩解槽(3)位于实验台(4)上；所述崩解托盘(2)包括崩解盘网(8)、第二悬挂卡扣(9)、吊钩(10)、细绳(11)和挂钩(12)，所述崩解托盘(2)的上部设有挂钩(12)，所述挂钩(12)悬挂于第一悬挂卡扣(13)上，所述挂钩(12)下方设有细绳(11)，所述细绳(11)的一端与挂钩(12)连接，所述细绳(11)的另一端与吊钩(10)连接，所述吊钩(10)和第二悬挂卡扣(9)连接，所述第二悬挂卡扣(9)位于崩解盘网(8)上。
2.根据权利要求1所述的测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，其特征在于，所述卡槽支架(6)上设有固定螺丝(14)。
3.根据权利要求1所述的测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，其特征在于，所述崩解槽(3)中装有2/3的崩解槽高度的水。
4.根据权利要求1所述的测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，其特征在于，所述崩解盘网(8)的中间设有崩解网(16)，所述崩解盘网(8)的形状为圆形。
5.根据权利要求4所述的测试非饱和土崩解、湿化的试验装置，其特征在于，所述崩解网(16)的网线与网线间为边长为5mmx5mm的小方格网。
6.一种测试非饱和土崩解、湿化的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按需要取原状土或用扰动土制备取所需状态的土样，用环刀取出标准环刀体积土样试件(15)；
步骤2、测定试样的含水率及密度，算出干质量
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MD——无湿化土样干质量；
M——土样湿土质量；
W——含水率；
步骤3、取一个土样试件(15)测定崩解总时间T，则试验过程中每个试样的湿化时间为：
<mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>i</mi> <mi>T</mi> </mrow> <mn>6</mn> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mn>4</mn> <mo>,</mo> <mn>5</mn> <mo>,</mo> <mn>6</mn> <mo>;</mo> </mrow>
步骤4、将一组6个土样试件(15)同时放入水中，土样试件(15)入水开始计时，待土样试件(15)到达各自指定湿化时间取出溶液，烘干得到干质量；
步骤5、通过不同湿化时间土样质量损失率得到土样崩解系数及崩解速率曲线
崩解系数：
<mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>M</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>M</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>
Wi——湿化时间为Ti的崩解系数；
Mdi——湿化时间为Ti的土样湿化前的干质量；
MDi——湿化时间为Ti的土样湿化后的干质量。
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