CN108226009A - 一种膨润土防水毯用试样筒及含有该试样筒的渗透系数测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种膨润土防水毯用试样筒及含有该试样筒的渗透系数测量装置，涉及膨润土防水毯性能测试领域。本发明是为了解决对膨润土防水毯在冻融循环装置与渗透系数测定装置易产生扰动的问题。本发明筒体底端通过底座密封，底座内置有透水管和冷却管，底座的上表面开有多个排水孔，透水管的端口从底座的圆周面伸出。冻融循环状态下，冷却管和温控顶板中均填充有冷冻液，主控单元连接温度控制仪，主控单元连接数据采集单元，温度传感器采集试样的温度，位移传感器采集膨润土防水毯试样的冻胀量，温度控制仪调整冷却管和温控顶板内冷冻液的温度；渗透系数测量状态下，渗透顶板上开有排气阀和进水孔，变水头渗透仪的进水口和水箱的出水口均与该进水孔连通。
Description
技术领域
本发明属于膨润土防水毯性能测试领域。
背景技术
膨润土防水毯，即在两层土工合成材料之间夹封膨润土颗粒或粉末，利用膨润土的膨胀性达到防渗的目的，利用土工织物来承载和形成护面结构。研究冻融循环后膨润土防水毯渗透系数，对膨润土防水毯在寒冷地区防渗工程中应用具有重要意义。
目前，国内对于膨润土防水毯冻融循环后渗透系数测定试验中，采用的是冻融循环后将试样人工取出，再置入渗透系数测量试验装置中，取样时会对冻融循环后的膨润土防水毯试样产生扰动，从而影响冻融循环后渗透系数测定时的科学性与准确性，导致对膨润土防水毯冻融循环后渗透性能掌握不准确，从而对工程设计与应用产生不利影响。
发明内容
本发明是为了解决现有对膨润土防水毯在冻融循环装置与渗透系数测定装置中分别进行试验，试验过程中容易对膨润土防水毯试样产生扰动，进而导致试验结果不准确的问题，现提供一种膨润土防水毯用试样筒及含有该试样筒的渗透系数测量装置。
一种膨润土防水毯用试样筒，该筒体1为两端开口的筒形结构，筒体1的底端通过底座4密封，且筒体1与底座4之间为可拆卸连接；
底座4为圆盘形，底座4内置有透水管42和蛇形排布的冷却管41，冷却管41的两端分别从底座4的圆周面伸出，底座4的上表面开有多个排水孔43，多个排水孔43均与透水管42连通，透水管42的端口从底座4的圆周面伸出。
含有上述试样筒的渗透系数测量装置包括膨润土防水毯用试样筒，主控单元91、数据采集单元92、温度控制仪93、温度传感器94、位移传感器95、温控顶板5、水箱6、渗透顶板7和变水头渗透仪8；
所述装置包括冻融循环状态和渗透系数测量状态，
冻融循环状态下，温控顶板5位于筒体1内的膨润土防水毯试样2上，冷却管41和温控顶板5中均填充有冷冻液，水箱6的出水口与透水管42的端口连通，
主控单元91的温度控制信号连接温度控制仪93的温度控制信号输入端，主控单元91的信号采集端连接数据采集单元92的采集信号输出端，温度传感器94用于采集膨润土防水毯试样2的温度，温度传感器94的温度信号输出端连接数据采集单元92的温度信号输入端，位移传感器95用于采集膨润土防水毯试样2的冻胀量，位移传感器95的位移信号输出端连接数据采集单元92的位移信号输入端，温度控制仪93用于调整冷却管41和温控顶板5内冷冻液的温度；
渗透系数测量状态下，渗透顶板7将筒体1的顶端密封，渗透顶板7上设有排气阀71和进水孔，变水头渗透仪8的进水口和水箱6的出水口均与该进水孔连通。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明试验装置能同时考虑膨润土防水毯试样冻融循环试验与渗透系数试验的连续性，可最大限度减少对膨润土防水毯试样冻融循环试验后的扰动性，可以更准确地测得冻融循环后膨润土防水毯渗透系数。
附图说明
图1为一种膨润土防水毯用试样筒的结构示意图；
图2为底板的俯视剖视图；
图3为底板的主视剖视图；
图4为冻融循环状态下试样筒的结构示意图；
图5为渗透系数测量状态下试样筒的结构示意图；
图6为渗透系数测量装置的电气原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种膨润土防水毯用试样筒，该筒体1为两端开口的筒形结构，筒体1的底端通过底座4密封，且筒体1与底座4之间为可拆卸连接。
底座4为圆盘形，底座4内置有透水管42和蛇形排布的冷却管41，冷却管41的两端分别从底座4的圆周面伸出，底座4的上表面开有多个排水孔43，多个排水孔43均与透水管42连通，透水管42的端口从底座4的圆周面伸出。
在实际应用时，膨润土防水毯试样2和透水石3均放置在筒体1内，根据不同试验需求连接不同的实验器材，达到不同的目的。本实施方式仅在实验前将膨润土防水毯试样2放入筒体1内，后续无需再对膨润土防水毯试样2进行移动，降低了移动产生的误差，使得实验和测量结果更加准确。
上述筒体1的外径为12cm、壁厚为1cm、高度为20cm。且筒体1为有机玻璃圆筒。
具体实施方式二：参照图4至图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的含有具体实施方式一至三任一试样筒的渗透系数测量装置，包括膨润土防水毯用试样筒，主控单元91、数据采集单元92、温度控制仪93、温度传感器94、位移传感器95、温控顶板5、水箱6、渗透顶板7和变水头渗透仪8；
所述装置包括冻融循环状态和渗透系数测量状态，
冻融循环状态下，温控顶板5位于筒体1内的膨润土防水毯试样2上，冷却管41和温控顶板5中均填充有冷冻液，水箱6的出水口与透水管42的端口连通，
主控单元91的温度控制信号连接温度控制仪93的温度控制信号输入端，主控单元91的信号采集端连接数据采集单元92的采集信号输出端，温度传感器94用于采集膨润土防水毯试样2的温度，温度传感器94的温度信号输出端连接数据采集单元92的温度信号输入端，位移传感器95用于采集膨润土防水毯试样2的冻胀量，位移传感器95的位移信号输出端连接数据采集单元92的位移信号输入端，温度控制仪93用于调整冷却管41和温控顶板5内冷冻液的温度；
渗透系数测量状态下，渗透顶板7将筒体1的顶端密封，渗透顶板7上设有排气阀71和进水孔，变水头渗透仪8的进水口和水箱6的出水口均与该进水孔连通。
在实际应用时，首先将装置按照冻融循环状态下的结构进行连接，并将膨润土防水毯试样2置于筒体1内，从而进行冻融循环实验。实验结束后，将与筒体1连接的装置拆除，然后按照渗透系数测量状态下的结构进行连接，进而完成渗透系数测量。在上述过程中，在放置完试样后就无需再移动试样，防止对试样产生扰动，达到更准确地测得冻融循环后膨润土防水毯渗透系数的目的。
应用时，变水头渗透仪8和水箱6分别通过水管与渗透顶板7上的进水孔连通，变水头渗透仪8与渗透顶板7的通路和水箱6与渗透顶板7的通路上分别设有阀门。
温控顶板5上设有进液孔和出液孔，进液孔与冷冻液进液管连通，出液孔与冷冻液出液管连通。
Claims (6)
1.一种膨润土防水毯用试样筒，其特征在于，该筒体(1)为两端开口的筒形结构，筒体(1)的底端通过底座(4)密封，且筒体(1)与底座(4)之间为可拆卸连接；
底座(4)为圆盘形，底座(4)内置有透水管(42)和蛇形排布的冷却管(41)，冷却管(41)的两端分别从底座(4)的圆周面伸出，底座(4)的上表面开有多个排水孔(43)，多个排水孔(43)均与透水管(42)连通，透水管(42)的端口从底座(4)的圆周面伸出。
2.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯用试样筒，其特征在于，筒体(1)的外径为12cm、壁厚为1cm、高度为20cm。
3.根据权利要求1所述的一种膨润土防水毯用试样筒，其特征在于，筒体(1)为有机玻璃圆筒。
4.含有权利要求1至3任一试样筒的渗透系数测量装置，其特征在于，包括膨润土防水毯用试样筒，主控单元(91)、数据采集单元(92)、温度控制仪(93)、温度传感器(94)、位移传感器(95)、温控顶板(5)、水箱(6)、渗透顶板(7)和变水头渗透仪(8)；
所述装置包括冻融循环状态和渗透系数测量状态，
冻融循环状态下，温控顶板(5)位于筒体(1)内的膨润土防水毯试样(2)上，冷却管(41)和温控顶板(5)中均填充有冷冻液，水箱(6)的出水口与透水管(42)的端口连通；
主控单元(91)的温度控制信号连接温度控制仪(93)的温度控制信号输入端，主控单元(91)的信号采集端连接数据采集单元(92)的采集信号输出端，温度传感器(94)用于采集膨润土防水毯试样(2)的温度，温度传感器(94)的温度信号输出端连接数据采集单元(92)的温度信号输入端，位移传感器(95)用于采集膨润土防水毯试样(2)的冻胀量，位移传感器(95)的位移信号输出端连接数据采集单元(92)的位移信号输入端，温度控制仪(93)用于调整冷却管(41)和温控顶板(5)内冷冻液的温度；
渗透系数测量状态下，渗透顶板(7)将筒体(1)的顶端密封，渗透顶板(7)上设有排气阀(71)和进水孔，变水头渗透仪(8)的进水口和水箱(6)的出水口均与该进水孔连通。
5.根据权利要求4所述的渗透系数测量装置，其特征在于，变水头渗透仪(8)和水箱(6)分别通过水管与渗透顶板(7)上的进水孔连通，变水头渗透仪(8)与渗透顶板(7)的通路和水箱(6)与渗透顶板(7)的通路上分别设有阀门。
6.根据权利要求4所述的渗透系数测量装置，其特征在于，温控顶板(5)上设有进液孔和出液孔，进液孔与冷冻液进液管连通，出液孔与冷冻液出液管连通。
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