CN218036272U - 毛细上升土体容器及毛细上升试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种毛细上升土体容器及毛细上升试验设备，涉及岩土参数测量领域，该毛细上升土体容器包括测量管及浮板，测量管用于容置土体，浮板上开设有配合通孔，测量管的端部配合于配合通孔内，其中，在测量管中装好土体，再将整个毛细上升土体容器放置到装有水的水槽中，水可以从配合通孔处进入测量管内，由于浮板可以漂浮于在水槽中的水面上，避免了测量管直接放置于水槽内的水中，这样，即使水槽内的试验水头有所减小，也并不会影响水对测试管中土体的压强，提高了毛细上升试验的准确性。

Description

毛细上升土体容器及毛细上升试验设备

技术领域

本实用新型涉及岩土参数测量领域，具体而言，涉及一种毛细上升土体容器及毛细上升试验设备。

背景技术

在高速公路、大坝等工程的地基设计中，如何防水保湿、保持土体水分的相对稳定是非常关键的问题。而造成地基土干湿状态的变化，其中一个因素就是地下水对地基土产生的毛细水渗透，例如公路工程的路基就容易受毛细水渗透，由于毛细水的上升，路基土的干湿状态会发生变化，导致路基的强度降低或失稳，因而水的毛细上升作用是影响土体强度的重要因素。

其中，毛细上升试验是测定土体固-液接触角和演示土体水分迁移规律的重要试验。常规试验方法是将装有土壤的测量管直接置于装有水的水槽中，观察给定时间内水的上升高度或质量，从而计算固-液接触角值。

在现有技术中，常规方法需要多次擦拭测量管底部及管壁吸附水分以保证毛细上升水质量准确性，该试验操作复杂且人为影响因素较大，另外，由于毛细上升作用使得水槽中水面逐渐降低，导致试验后期水槽内的试验水头有所减小，导致水槽内的水对测量管的土壤压强不同，毛细上升高度不一致，因此，在整个试验过程中，极大程度上影响了毛细上升试验准确性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种毛细上升土体容器及毛细上升试验设备，其能够提高毛细上升试验的准确性。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种毛细上升土体容器，其包括：

测量管，所述测量管用于容置土体；

浮板，所述浮板上开设有配合通孔，所述测量管的端部配合于所述配合通孔内。

可选地，所述测量管靠近所述浮板的端面和所述浮板的侧面共面。

可选地，所述浮板为矩形板，所述测量管为空心管，所述测量管和所述浮板相互垂直。

可选地，所述浮板的厚度小于或等于所述测量管长度的五分之一。

可选地，所述测量管的端部过盈配合于所述配合通孔内。

可选地，所述测量管为透明管。

可选地，所述测量管上设有刻度标识。

本实用新型的实施例还提供了一种毛细上升试验设备，所述毛细上升试验设备包括水槽以及上述的毛细上升土体容器；

所述水槽用于容置液体；

所述浮板用于在所述水槽容置有液体的情况下，所述浮板漂浮于所述水槽内的液体上。

可选地，所述毛细上升试验设备还包括称重装置，所述称重装置用于称取容置有土体的所述毛细上升土体容器的重量或称取容置有液体的所述水槽重量。

可选地，所述称重装置为电子天平。

本实用新型实施例的毛细上升土体容器及毛细上升试验设备的有益效果包括，例如：

本实用新型的实施例提供了一种毛细上升土体容器，其包括测量管及浮板，测量管用于容置土体，浮板上开设有配合通孔，测量管的端部配合于配合通孔内，其中，在测量管中装好土体，再将整个毛细上升土体容器放置到装有水的水槽中，水可以从配合通孔处进入测量管内，由于浮板可以漂浮于在水槽中的水面上，避免了测量管直接放置于水槽内的水中，这样，即使水槽内的试验水头有所减小，也并不会影响水对测试管中土体的压强，提高了毛细上升试验的准确性。

本实用新型的实施例还提供了一种毛细上升试验设备，毛细上升试验设备包括水槽以及上述的毛细上升土体容器，其中，水槽用于容置液体，浮板用于在水槽容置有液体的情况下，浮板漂浮于水槽内的液体上，提高了毛细上升试验的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本实用新型的实施例中提供的毛细上升试验设备的示意图。

图标：1000-毛细上升试验设备；100-毛细上升土体容器；110-测量管；120-浮板；121-配合通孔；200-水槽；300-称重装置；10-液体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

在高速公路、大坝等工程的地基设计中，如何防水保湿、保持土体水分的相对稳定是非常关键的问题。而造成地基土干湿状态的变化，其中一个因素就是地下水对地基土产生的毛细水渗透，例如公路工程的路基就容易受毛细水渗透，由于毛细水的上升，路基土壤的干湿状态会发生变化，导致路基的强度降低或失稳，因而水的毛细上升作用是影响土体强度的重要因素。

其中，毛细上升试验是测定土体固-液接触角和演示土体水分迁移规律的重要试验,常规方法是将装有土壤的测量管直接置于装有水的水槽中，观察给定时间内水的上升高度或质量，从而计算固-液接触角值。

在现有技术中，常规方法需要多次擦拭测量管底部及管壁吸附水分，以保证毛细上升水质量准确性，该试验操作复杂且人为影响因素较大，另外，由于毛细上升作用使得水槽中水面逐渐降低，导致试验后期水槽内的试验水头有所减小，导致水槽内的水对测量管的土壤压强不同，毛细上升高度不一致，因此，在整个试验过程中，极大程度上影响了毛细上升试验准确性。

具体来说，由于毛细上升作用，水槽内的水的深度有所下降，测量管由于插入在水槽中，水的深度下降后，会减小水对测量管中土壤的压强，导致毛细上升高度不一致，影响了毛细上升试验准确性。

有鉴于此，请参考图1，本实用新型的实施例中提供的毛细上升土体容器100及毛细上升试验设备1000可以解决这一问题，接下来将对其进行详细的描述。

本实用新型的实施例提供了一种毛细上升试验设备1000，毛细上升试验设备1000包括水槽200以及毛细上升土体容器100，其中，水槽200用于容置液体10，该液体10可以为纯净水或者地下水。

该毛细上升土体容器100包括测量管110及浮板120，测量管110用于容置土体，土体可以为地基处的土壤，浮板120上开设有配合通孔121，测量管110的端部配合于配合通孔121内，为了使水流更好地进入测量管110中，测量管110靠近浮板120的端面和浮板120的侧面共面，即浮板120的底面和测量管110的下端面共面，在本实施例中，浮板120的形状为矩形板，其可以采用憎水性材料制成。

其中，测量管110为空心管，具体来说，测量管110的结构为空心圆柱体，且测量管110和浮板120相互垂直，同时，测量管110的下端部过盈配合于配合通孔121内，保证测量管110和浮板120的连接强度。

在本实施例中，为了方便观察在给定时间内，测量管110内液体10的上升高度，测量管110可以选用透明管，且在透明的测量管110上设有刻度标识，便于记录数值，方便后续计算土体的固-液接触角值。

其中，为了避免浮板120遮挡测量管110上的刻度标识，浮板120的厚度小于或等于测量管110长度的五分之一，在本实施例中，浮板120的厚度约为测量管110长度的八分之一，需要说明的是，此处的浮板120的厚度为沿配合通孔121的轴线方向上的长度尺寸，测量管110长度为沿测量管110的轴线方向上的尺寸，其中，配合通孔121的轴线和测量管110的轴线共线。

其中，在测量管110中装好土体，再将整个毛细上升土体容器100放置到装有液体的水槽200中，液体可以从配合通孔121处进入测量管110内，由于浮板120可以漂浮于在水槽200中的水面上，避免了测量管110直接放置于水槽200内的水中，这样，即使水槽200内的试验水头有所减小，也并不会影响水槽200中液体对测量管110中土体的压强，提高了毛细上升试验的准确性。同时，在毛细上升试验中，也就不需要多次擦拭测量管110底部及测量管110的管壁吸附水分。

当然了，为了可以提高试验的准确性，需要进行多次毛细上升试验，在本实施例中，毛细上升试验设备1000还包括称重装置300，该称重装置300选用精度较高的电子天平，称重装置300用于称取容置有土体的毛细上升土体容器100的重量或容置有液体10的水槽200重量,接下来对毛细上升试验设备1000的使用方法进行介绍。

步骤一：将试验所用土体装入测量管110中，再将测量管110插入浮板120的配合通孔121，使得测量管110的下端面正好与浮板120的底面共面，并单独将装有液体10的水槽200置于称重装置300上。

步骤二：记录此时称重装置300读数M1，将装有土体的测量管110及浮板120放置于水面上进行毛细上升试验，达到预设试验时间，取出测量管110和浮板120后，单独对装有液体10的水槽200称重并将读数计M2，则(M1-M2)即为土体的毛细上升吸水质量。

步骤三：重复步骤二，测量并计算多个时刻下装有液体10的水槽200的质量Mi(i＝3,4,5…,n；n为整数),该土体毛细上升吸水质量为(M1-Mi)，进而可以得到多个时刻下，土体毛细上升吸水质量与时间关系，并计算土体固-液接触角。

需要说明的是，在步骤三中，水槽200始终放置在称重装置300上，无需将水槽200取下，每进行一次毛细上升试验，Mi的数值会下降。

综上所述，该毛细上升土体容器100包括测量管110及浮板120，测量管110用于容置土体，浮板120上开设有配合通孔121，测量管110的端部配合于配合通孔121内，其中，在测量管110中装好土体，再将整个毛细上升土体容器100放置到装有水的水槽200中，水可以从配合通孔121处进入测量管110内，由于浮板120可以漂浮于在水槽200中的水面上，避免了测量管110直接放置于水槽200内的水中，这样，即使水槽200内的试验水头有所减小，也并不会影响水对测试管中土体的压强，提高了毛细上升试验的准确性。

该毛细上升试验设备1000包括水槽200以及上述的毛细上升土体容器100，其中，水槽200用于容置液体10，浮板120用于在水槽200容置有液体10的情况下，浮板120漂浮于水槽200内的液体10上，提高了毛细上升试验的准确性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种毛细上升土体容器，其特征在于，包括：

测量管(110)，所述测量管(110)用于容置土体；

浮板(120)，所述浮板(120)上开设有配合通孔(121)，所述测量管(110)的端部配合于所述配合通孔(121)内。

2.根据权利要求1所述的毛细上升土体容器，其特征在于，所述测量管(110)靠近所述浮板(120)的端面和所述浮板(120)的侧面共面。

3.根据权利要求1所述的毛细上升土体容器，其特征在于，所述浮板(120)为矩形板，所述测量管(110)为空心管，所述测量管(110)和所述浮板(120)相互垂直。

4.根据权利要求1所述的毛细上升土体容器，其特征在于，所述浮板(120)的厚度小于或等于所述测量管(110)长度的五分之一。

5.根据权利要求1所述的毛细上升土体容器，其特征在于，所述测量管(110)的端部过盈配合于所述配合通孔(121)内。

6.根据权利要求1所述的毛细上升土体容器，其特征在于，所述测量管(110)为透明管。

7.根据权利要求1所述的毛细上升土体容器，其特征在于，所述测量管(110)上设有刻度标识。

8.一种毛细上升试验设备，其特征在于，所述毛细上升试验设备包括水槽(200)以及权利要求1-7任一项所述的毛细上升土体容器；

所述水槽(200)用于容置液体(10)；

所述浮板(120)用于在所述水槽(200)容置有液体(10)的情况下，所述浮板(120)漂浮于所述水槽(200)内的液体(10)上。

9.根据权利要求8所述的毛细上升试验设备，其特征在于，所述毛细上升试验设备还包括称重装置(300)，所述称重装置(300)用于称取容置有土体的所述毛细上升土体容器的重量或称取容置有液体(10)的所述水槽(200)重量。

10.根据权利要求9所述的毛细上升试验设备，其特征在于，所述称重装置(300)为电子天平。

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