CN209802909U - 一种强吸湿性土的比重测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种强吸湿性土的比重测量装置，包括真空操作仓、真空泵、橡胶手套、恒温烘箱及温湿度监视计；所述的真空泵通过管道与真空操作仓内腔连通；真空操作仓有透明材料制成，安装在恒温烘箱的侧面；真空操作仓的一个侧板上设有两个手套孔，手套孔与手套的后端连接，手套的前端伸入真空操作仓，真空操作仓内设有温湿度监视计。本实用新型结构简单，成本低，本实用新型用于强吸湿性土比重测量时，可以使得操作过程与空气隔绝，进而避免空气中的水分对于强吸湿性土比重测量的影响，降低了实验误差，保证了实验结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于土工实验技术领域，尤其涉及一种强吸湿性土的比重测量装置。
背景技术
土的比重是指土颗粒的质量与同体积 4 ℃时蒸馏水的质量之比，在数值上土的比重等同于土粒密度。作为土颗粒的基本性质，其测量精度会明显地影响到其他土工试验参数指标（如饱和度、孔隙比、颗粒大小分布）的准确性。
高粘粒含量土样（膨润土）烘干后具备从空气吸收水分的能力。图3为实测烘干后膨润土在空气中的吸水引起的质量变化情况，说明膨润土烘干样具备较强的吸湿能力。
比重实验中，膨润土中含有亲水性胶体，土粒比重实验采用中性液体（煤油）代替纯水，并用真空抽气法排气。实验中要先将土样烘干，然后称取烘干土样15g，装入干燥的比重瓶中，然后向盛有土样的比重瓶中注入半瓶中性液体。在这个实验过程中，土样吸收空气中的水分可分成两个阶段：阶段一，烘干后土样从烘箱中拿出来，称量质量加入比重瓶前会吸收空气中的水分，吸收的水量会使实际加入的土样质量变小，使得比重测试结果偏小。阶段二，土样质量称量完加入比重瓶中而未加入中性液体覆盖土样隔绝空气前，则在土样称量后加入比重瓶中，而中性液体未加入期间，土样同样会吸收空气中的水分。吸收的水量会导致加入的中性液体体积变小，使得比重测试结果偏大。由于第二阶段吸水量明显小于第一阶段，综合考虑两个时间段的吸水，实验会导致比重测试结果偏小。
现行的《土工试验方法标准GBT50123-1999》推荐的测试土粒比重的方法，忽视了测量实验过程中空气中水分对于实验结果的影响，测试膨润土等强吸湿性土的比重时，由于其吸湿性强，空气中水分会对实验结果有较大的影响，从而使得实验结果存在较大误差。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单，操作方便，能够防止实验操作中土样与外界空气中水分的接触，保证实验结果可靠性的强吸湿性土的比重测量装置。
本实用新型采用的技术方案是：一种强吸湿性土的比重测量装置，包括真空操作仓、真空泵、橡胶手套、恒温烘箱及温湿度监视计；所述的真空泵通过管道与真空操作仓内腔连通；真空操作仓有透明材料制成，安装在恒温烘箱的侧面；真空操作仓的一个侧板上设有两个手套孔，手套孔与手套的后端连接，手套的前端伸入真空操作仓，真空操作仓内设有温湿度监视计。
上述的强吸湿性土的比重测量装置中，所述的真空操作仓的一侧设有开口，开口处设有能够上下滑动的玻璃板，玻璃板的外侧设有把手。
上述的强吸湿性土的比重测量装置中，恒温烘箱上设有时间设定装置、温度设定装置、温度监控装置和观察口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构简单，成本低，本实用新型用于强吸湿性土比重测量时，可以使得操作过程与空气隔绝，进而避免空气中的水分对于强吸湿性土比重测量的影响，降低了实验误差，保证了实验结果的准确性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的恒温烘箱的结构图。
图3是烘干土样从空气中吸水量与吸水率图。
图中：1-真空泵，2-真空操作仓，3-温湿度监视计，4-橡胶手套，5-玻璃板，6-把手，7-恒温烘箱,9-电源插孔，10-电热丝，11-散热口，12-出气孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，本实用新型包括真空操作仓2、真空泵1、橡胶手套4、恒温烘箱及温湿度监视计3；所述的真空泵1通过管道与真空操作仓2的内腔连通。真空操作仓2有透明玻璃板制成，安装在恒温烘箱7的前侧面上。真空操作仓2的一个侧板上设有两个手套孔，手套孔与橡胶手套4的后端连接，橡胶手套4的前端伸入真空操作仓2内，真空操作仓2内设有温湿度监视计3，用于检测真空操作仓2内的温度和湿度。所述的真空操作仓2的一侧设有开口，开口处设有能够上下滑动的玻璃板5，玻璃板5的外侧设有把手6。恒温烘箱7上设有时间设定装置71、温度设定装置72、温度监控装置73和观察口74，观察口74位于温度监控装置73上方，温度监控装置73位于时间设定装置71和温度设定装置72上方。
如图2所示，本实用新型的恒温烘箱7内底部设有电热丝10，电热丝10与恒温烘箱7侧壁上的电源插孔9连接。恒温烘箱7的一侧壁上部设有出气孔12，底部设有散热口11，该侧壁与设有观察口74的侧壁相对。
本实用新型用于强吸湿性土的比重测量时，包括如下步骤：
1）将比重瓶洗净、烘干，置于恒温烘箱7内，烘干、冷却后称量，准确至0.001g；
2）检查真空操作仓2的气密性、查看温湿度监视计3（仓内置干燥剂、温湿度监视计），控制真空操作仓2内湿度低于10%。将中性液体（煤油）放入真空操作仓2仓中，用真空抽气法排气，真空表读数宜接近0.1Mpa，抽气时间不得少于1h，抽气后盖上盒盖。特别地，中性液体的比重应根据当下中性液体的温度测得。
3）将抽气后的中性液体注入比重瓶中，塞紧瓶塞，多余的液体自瓶塞的毛细管中溢出，并擦干瓶体，称量重量。特别地，从温度与瓶、液体总质量的关系曲线中查得各试验温度下的瓶、液体总质量。
4）将比重瓶再次洗净，置于恒温烘箱内，烘干温度110°，烘至瓶内干燥，无水珠凝结。
5）称取实验用土样50g，置于恒温烘箱内，烘干时间8小时，烘干温度110°；
6）将烘干后的土样盒盖上盒盖，从恒温烘箱7中拿出，关上箱门，放入真空操作仓2中，查看温湿度监控计，控制湿度至10%。
7）打开土样盒盖，称取15g土样，置入比重瓶中。将抽气后的中性液体注入盛有土样的比重瓶，中性液体漫过土样即可。
8）将盛有土样、中性液体的比重瓶用真空抽气法抽气，真空表读数宜接近0.1Mpa，抽气时间不得少于1h。
9）将抽气后的比重瓶注满中性液体，塞紧瓶塞，多余的液体自瓶塞毛细管中溢出，并擦干瓶体，称量重量；并按照以下公式计算土粒比重：
。
Claims (3)
1.一种强吸湿性土的比重测量装置，其特征是：包括真空操作仓、真空泵、橡胶手套、恒温烘箱及温湿度监视计；所述的真空泵通过管道与真空操作仓内腔连通；真空操作仓有透明材料制成，安装在恒温烘箱的侧面；真空操作仓的一个侧板上设有两个手套孔，手套孔与手套的后端连接，手套的前端伸入真空操作仓，真空操作仓内设有温湿度监视计。
2.根据权利要求1所述的强吸湿性土的比重测量装置，其特征是：为比重试验提供真空干燥环境，试验中土样称量、加入比重瓶等操作均在真空干燥环境下进行，可避免烘干土样接触空气吸水。
3.根据权利要求1所述的强吸湿性土的比重测量装置，其特征是：恒温烘箱上设有时间设定装置、温度设定装置、温度监控装置和观察口。
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| CN114739765A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-07-12 | 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) | 一种土工试验的真空抽气装置及方法 |
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