CN108445182A - 测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，该试验装置包括耐腐蚀容器、试样容器、承抽式盖板、透水石和压杆，试样容器垂直置于耐腐蚀容器的中心位置，上下贯通，试样容器内放置透水石。试样容器上部不相邻的两个内壁上开有滑槽，承抽式盖板通过滑槽插入或者抽出，实现试样容器(2)上端的封闭和开启。耐腐蚀容器上部开有压杆孔，压杆穿过压杆孔时通过对承抽式盖板的施压将被测土样完全压稳。在试样容器和耐腐蚀容器中设置了土压力盒和温度传感器。本发明结构简单，操作方便，可靠性强，为盐渍土盐胀性的研究提供了良好的试验装置。

Description

测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置

技术领域

本发明涉及一种硫酸盐渍土室内试验装置，尤其是一种测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置及试验方法。

背景技术

盐渍土在我国分布广泛，其中青海、新疆、内蒙、甘肃、宁夏等省区分布比较集中。含硫酸盐为主的盐渍土，除会产生溶陷变形外，其中的硫酸钠(俗称芒硝)在温度和湿度变化时，还将产生较大的体积变形，造成地基的膨胀或收缩，对建筑物地基、机场跑道、道路路基等造成巨大破坏；此外，其溶液对基础和地下设施的材料也会产生腐蚀作用。传统方法上，通常只能通过改变一个条件来对盐渍土膨胀力进行测定，以往许多这方面的研究多是通过向非盐渍土中掺入不同比例的盐分,人工制备成盐渍土样进行,且仅侧重于盐胀率的测试和分析,对盐胀压力的试验研究很少，无法在完全侧限条件下研究不同温度下硫酸盐渍土膨胀力的变化规律、不同硫酸钠溶液浓度下对膨胀力的影响以及不同土体及其结构对膨胀力的影响。

发明内容

本发明的目的就是要解决硫酸盐渍土膨胀力的测定问题，为评价硫酸盐渍土膨胀力提供试验装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供了一种测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，该试验装置包括耐腐蚀容器、试样容器、土压力盒、温度传感器、承抽式盖板、透水石和压杆，试样容器垂直置于耐腐蚀容器的中心位置，上下贯通，试样容器内放置透水石，透水石的高度h1为8-12mm；所述试样容器的横截面为正方形，试样容器上部不相邻的两个内壁上开有滑槽，承抽式盖板通过滑槽插入或者抽出，实现试样容器上端的封闭和开启；所述耐腐蚀容器的横截面为矩形，耐腐蚀容器上部与滑槽相垂直的二个壁上开有压杆孔，且孔底位置与承抽式盖板的上端面平齐，压杆穿过压杆孔时通过对承抽式盖板的施压将试样容器内的被测土样完全压稳；所述土压力盒内嵌在试样容器的内壁且处于其高度的中间位置，所述温度传感器放置在试验时试样容器内的被测土样和耐腐蚀容器内的溶液中。

优选地，所述压杆为2根，压杆孔为4个，将耐腐蚀容器上开有压杆孔的两条边记为A边，试样容器横截面的边长记为H2，压杆孔从A边的中心位置向两侧均匀分布，孔间距为1/3H2。

优选地，所述耐腐蚀容器、试样容器和承插式盖板的材料均为钢质材料，试样容器横截面的边长H2为200-400mm，壁厚为5mm，承插式盖板的厚度为5mm，耐腐蚀容器横截面短边的边长H1大于2H2。

优选地，所述试样容器的底部开有卡槽，透水石与试样容器通过卡槽嵌接，将卡槽的高度h2与透水石的高度h1的差值记为△h,△h为1-2mm。

优选地，所述试样容器的壁上开有导线孔，土压力盒和温度传感器的导线穿过导线孔与外部检测设备相连接，导线孔外周边涂有防腐蚀胶，以保证导线穿过后导线孔为密封状态。

优选地，所述土压力盒为4个，土压力盒(3)分别内嵌在试样容器的4个内壁且处于其高度的中间位置。

优选地，所述承抽式盖板上开有气孔。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、结构简单，操作方便，易于清洁。

2、装置轻巧，造价低，为盐渍土盐胀性的研究提供了良好的实试验仪器。

附图说明：

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例承抽式盖板结构示意图；

图3为本发明实施例透水石与卡槽结构示意图；

图4为本发明实施例压杆结构示意图。

其中，1、耐腐蚀容器；2、试样容器；3、土压力盒；4、温度传感器；5、承插式盖板；6、透水石；7、压杆；8导线孔；9、被测土样；10、气孔；11、卡槽；12滑槽；13压杆孔。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步说明。

参见图1、图2、图3和图4，本实施例中的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置包括耐腐蚀容器1、试样容器2、土压力盒3、温度传感器4、承抽式盖板5、透水石6和压杆7。试样容器2垂直置于耐腐蚀容器1的中心位置，上下贯通，试样容器2内放置透水石6，透水石6的高度h1为8-12mm。在本实施例中，透水石6的高度h1为10mm。

试样容器的横截面为正方形，试样容器上部不相邻的两个内壁上开有滑槽 12，承抽式盖板5通过滑槽12插入或者抽出，实现试样容器2上端的封闭和开启。在本实施例中，承抽式盖板5上开有气孔10，在试验时能够将试样容器2 里的气体排出。

所述耐腐蚀容器1的横截面为矩形，耐腐蚀容器1上部与滑槽12相垂直的二个壁上开有压杆孔13，且孔底位置与承抽式盖板5的上端面平齐，压杆7穿过压杆孔13时通过对承抽式盖板5的施压将试样容器2内的被测土9完全压稳。在本实施例中，压杆7为2根，压杆孔13为4个，将耐腐蚀容器1上开有压杆孔13的两条边记为A边，压杆孔13从A边的中心位置向两侧均匀分布，孔间距为100mm，保证了施压的均匀性。

在本实施例中，耐腐蚀容器1、试样容器2和承插式盖板5的材料均为钢质材料，试样容器2横截面的边长H2为300mm，壁厚为5mm，承插式盖板5的厚度为5mm，耐腐蚀容器1横截面短边的边长H1为650mm。

在本实施例中，土压力盒4为4个，分别内嵌在试样容器2的4个内壁且处于其高度的中间位置。所述温度传感器4放置在试验时试样容器2内的被测土样6和耐腐蚀容器1内的溶液中。在本实施例中，试样容器2的壁上开有导线孔8，土压力盒3和温度传感器4的导线穿过导线孔8与外部检测设备相连接，导线孔8外周边涂有防腐蚀胶，以保证导线穿过后导线孔8为密封状态。

在本实施例中，试样容器2的底部开有卡槽11，透水石6与试样容器2通过卡槽11嵌接，将卡槽11的高度h2与透水石6的高度h1的差值记为△h,△h 为1-2mm。

具体的试验流程如下：

1、在试样容器2内分层压实、填满被测土样9；

2、插入承插式盖板5，并用压杆7压牢承插式盖板5；

3、在耐腐蚀容器1中注入硫酸钠溶液，使硫酸钠溶液通过透水石6自下而上地浸入被测土样9，同时通过承插式盖板5上的气孔10排出土体内的气体；

4、通过调控温度和硫酸钠溶液浓度，可以得到不同时间、不同温度条件下的膨胀力数值，根据这些值，建立膨胀力和温度以及硫酸钠溶液浓度的关系曲线。

Claims (7)

1.一种测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，该试验装置包括耐腐蚀容器(1)、试样容器(2)、土压力盒(3)、温度传感器(4)、承抽式盖板(5)、透水石(6)和压杆(7)，试样容器(2)垂直置于耐腐蚀容器(1)的中心位置，上下贯通，试样容器(2)内放置透水石(6)，透水石(6)的高度h1为8-12mm；所述试样容器(2)的横截面为正方形，试样容器(2)上部不相邻的两个内壁上开有滑槽(12)，承抽式盖板(5)通过滑槽(12)插入或者抽出，实现试样容器(2)上端的封闭和开启；所述耐腐蚀容器(1)的横截面为矩形，耐腐蚀容器(1)上部与滑槽(12)相垂直的二个壁上开有压杆孔(13)，且孔底位置与承抽式盖板(5)的上端面平齐，压杆(7)穿过压杆孔(13)时通过对承抽式盖板(5)的施压将试样容器(2)内的被测土样(6)完全压稳；所述土压力盒(3)内嵌在试样容器(2)的内壁且处于其高度的中间位置，所述温度传感器(4)放置在试验时试样容器(2)内的被测土样(9)和耐腐蚀容器(1)内的溶液中。

2.根据权利要求1所述的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，所述压杆(7)为2根，压杆孔(13)为4个，将耐腐蚀容器(1)上开有压杆孔(13)的两条边记为A边，试样容器(2)横截面的边长记为H2，压杆孔(13)从A边的中心位置向两侧均匀分布，孔间距为1/3H2。

3.根据权利要求1所述的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，所述耐腐蚀容器(1)、试样容器(2)和承插式盖板(5)的材料均为钢质材料，试样容器(2)横截面的边长H2为200-400mm，壁厚为5mm，承插式盖板(5)的厚度为5mm，耐腐蚀容器(1)横截面短边的边长H1大于2H2。

4.根据权利要求1所述的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，所述试样容器(2)的底部开有卡槽(11)，透水石(6)与试样容器(2)通过卡槽(11)嵌接，将卡槽(11)的高度h2与透水石(6)的高度h1的差值记为△h,△h为1-2mm。

5.根据权利要求1所述的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，所述试样容器(2)的壁上开有导线孔(8)，土压力盒(3)和温度传感器(4)的导线穿过导线孔(8)与外部检测设备相连接，导线孔(8)外周边涂有防腐蚀胶，以保证导线穿过后导线孔(8)为密封状态。

6.根据权利要求1所述的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，所述土压力盒(3)为4个，土压力盒(3)分别内嵌在试样容器(2)的4个内壁且处于其高度的中间位置。

7.根据权利要求1所述的测定硫酸盐渍土膨胀力的试验装置，其特征在于，所述承抽式盖板(5)上开有气孔(10)。