一種利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配制透明土的操作方法，特別涉及一種利用蔗糖溶液和透明顆粒配制透明土的操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透明土是由透明的固體顆粒和折射率相匹配的孔隙溶液組成，它主要用于巖土工程物理模擬試驗(yàn)中，如圖9所示。
[0003]從圖9可以看出，配制透明土所用的固體顆粒類(lèi)似于天然砂土，所用的孔隙溶液以混合的工業(yè)油體為主。由于油體的密度和粘滯性較小，因此可將固體顆粒直接撒在油體上即可配制透明土，操作較簡(jiǎn)單，且所配置的透明土的內(nèi)摩擦角與天然砂土相一致，但是其粘聚力為零，故無(wú)法模擬天然粘性土的物理特性。為提高透明土的粘聚性，常把固體顆粒磨細(xì)，到達(dá)天然粘性顆粒的粒徑大小，但是，顆粒越細(xì)小，所配置的透明土的透明性約差，以至于無(wú)法正常使用，為此，需要尋找一種可具備粘聚力的透明土來(lái)為巖土模型試驗(yàn)服務(wù)，由于蔗糖溶液具備一定粘聚特性，且當(dāng)蔗糖溶液的濃度達(dá)到一定值時(shí)，其折射率與固體顆粒的折射率相同，故可將蔗糖溶液作為一種孔隙溶液來(lái)配制透明土，然而，由于蔗糖溶液的粘滯性較高，直接在蔗糖溶液液面上撒入透明顆粒時(shí)，顆粒無(wú)法正常下沉，故傳統(tǒng)的配制透明土的方法是行不通的。
[0004]因此，目前亟需尋求一種能夠在蔗糖溶液中順利配制透明土的操作方法顯得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是克服上述缺陷，提供一種利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法。
[0006]—種利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一、將同體積的折射率與透明顆粒相配的蔗糖溶液倒入模型槽中；
[0008]步驟二、再將相同體積的透明油體上述的模型槽中，油體漂浮在蔗糖溶液上；
[0009]步驟三、在上述的模型槽中逐步以每分鐘不超過(guò)60克的速率撒入透明顆粒，透明顆粒穿過(guò)油體沉至蔗糖溶液液面上；
[0010]步驟四、繼續(xù)緩慢撒入透明顆粒，逐步積累在蔗糖溶液液面上，當(dāng)蔗糖溶液液面上的透明顆粒累積到一定程度后，整體下沉至蔗糖溶液底部；
[0011]步驟五、重復(fù)步驟三到步驟四，在蔗糖溶液中的累積的透明顆粒的高度接近蔗糖溶液的頂面后，停止撒入透明土顆粒，并將模型槽內(nèi)的油體吸走，完成透明土的制配。
[0012]作為優(yōu)選，步驟一中:蔗糖溶液是無(wú)色透明的，其密度小于透明顆粒的密度，大于透明油體的密度。
[0013]作為優(yōu)選，步驟二中:油體是無(wú)色透明的，且與蔗糖溶液不相容。
[0014]作為優(yōu)選，上述步驟中:油體、透明顆粒和蔗糖溶液三者中的任何兩者都不發(fā)生化學(xué)或物理反應(yīng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]本發(fā)明所提供的透明土中的孔隙溶液采用的是蔗糖溶液，故所配置的透明土具有一定的粘聚力，克服了傳統(tǒng)透明土無(wú)粘性的缺陷，可用于模擬粘性土。
[0017]本發(fā)明所用的蔗糖溶液是無(wú)揮發(fā)的和無(wú)燃燒性的，克服了傳統(tǒng)透明土中油性孔隙溶液易揮性和易燃燒性，從根本上保證了透明土的安全性。
[0018]本發(fā)明所提供的透明土是完全飽和的，且外界氣體不易侵入，克服了傳統(tǒng)透明土非完全飽和性和氣體侵入引起的透明土透明性衰減的缺陷。
[0019]本發(fā)明所提供的透明土的相對(duì)密度是保持不變的，克服了傳統(tǒng)透明土相對(duì)密度隨放置時(shí)間增加而逐步增大的缺陷，保證了透明土的物理品質(zhì)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是利用蔗糖溶液配制透明土的操作流程圖；
[0021]圖2是模型槽內(nèi)倒入蔗糖溶液與油體的示意圖；
[0022]圖3是向盛有蔗糖溶液與油體的模型槽內(nèi)撒入透明顆粒示意圖；
[0023]圖4是透明顆粒在蔗糖溶液液面上的累積示意圖；
[0024]圖5是透明顆粒整體下沉到蔗糖溶液底的示意圖；
[0025]圖6是透明顆粒繼續(xù)在鹿糖溶液液面上的累積示意圖；
[0026]圖7是透明顆粒在鹿糖溶液底累積的不意圖；
[0027]圖8是吸走油體完成透明土配制的示意圖。
[0028]圖9是現(xiàn)有技術(shù)的固體顆粒和孔隙溶液示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_模型槽；2_油體；3_蔗糖溶液；4_透明顆粒；5_在蔗糖溶液液面上累積的透明顆粒；6_在蔗糖溶液底累積的透明顆粒。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。雖然本發(fā)明將結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，并不表示本發(fā)明限制在所述實(shí)施例中。相反，本發(fā)明將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0031]參照?qǐng)D1所示的利用蔗糖溶液配制透明土的操作流程，制作長(zhǎng)20cm、寬20cm、高50cm、壁厚Icm的模型槽1，然后向模型槽I中倒入濃度為75%的蔗糖溶液3，蔗糖溶液3的密度為1.5g/cm3，倒入的蔗糖溶液3在模型槽I中的高度達(dá)到15cm即可，之后在倒入密度為0.9g/cm3的透明油體2，油體2在模型槽I中的高度達(dá)到12cm即可，如圖2所示。
[0032]參照?qǐng)D3所示，將折射率為1.623、密度為2g/cm3的透明顆粒4緩慢均勻地撒入在向盛有蔗糖溶液3與油體2的模型槽I內(nèi)，透明顆粒4穿過(guò)油體2逐漸達(dá)到蔗糖溶液3液面上，形成圖4所示的在蔗糖溶液液面上累積的透明顆粒5，當(dāng)在蔗糖溶液液面上累積的透明顆粒5達(dá)到一定量后，整體下沉到蔗糖溶液3底部，形成圖5所示的在蔗糖溶液底累積的透明顆粒6。
[0033]參照?qǐng)D6所示，繼續(xù)將透明顆粒4緩慢均勻地撒入在模型槽I內(nèi)，透明顆粒4繼續(xù)在蔗糖溶液3液面上累積，當(dāng)累積到一定量后，再次下沉到蔗糖溶液3底部，當(dāng)在蔗糖溶液底累積的透明顆粒6累積到設(shè)定的高度后，停止撒入透明顆粒4，且在蔗糖溶液底累積的透明顆粒6的累積高度不能超出蔗糖溶液3的液面，如圖7所示。
[0034]參照?qǐng)D8所示，將模型槽I上部懸浮的油體2采用吸管吸走，完成透明土的配制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、將同體積的折射率與透明顆粒相配的蔗糖溶液倒入模型槽中； 步驟二、再將相同體積的透明油體上述的模型槽中，油體漂浮在蔗糖溶液上； 步驟三、在上述的模型槽中逐步以每分鐘不超過(guò)60克的速率撒入透明顆粒，透明顆粒穿過(guò)油體沉至蔗糖溶液液面上； 步驟四、繼續(xù)緩慢撒入透明顆粒，逐步積累在蔗糖溶液液面上，當(dāng)蔗糖溶液液面上的透明顆粒累積到一定程度后，整體下沉至蔗糖溶液底部； 步驟五、重復(fù)步驟三到步驟四，在蔗糖溶液中的累積的透明顆粒的高度接近蔗糖溶液的頂面后，停止撒入透明土顆粒，并將模型槽內(nèi)的油體吸走，完成透明土的制配。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法，其特征在于，步驟一中:蔗糖溶液是無(wú)色透明的，其密度小于透明顆粒的密度，大于透明油體的密度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法，其特征在于，步驟二中:油體是無(wú)色透明的，且與蔗糖溶液不相容。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法，其特征在于，上述步驟中:油體、透明顆粒和蔗糖溶液三者中的任何兩者都不發(fā)生化學(xué)或物理反應(yīng)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種利用蔗糖溶液配制透明土的操作方法，它是將一定量的折射率與透明顆粒相配的蔗糖溶液倒入模型槽中，再將一定量的與蔗糖溶液不相容的透明油體上述的模型槽中，油體漂浮在蔗糖溶液上，在上述的模型槽中逐步緩慢撒入透明顆粒，透明顆粒穿過(guò)油體沉至蔗糖溶液液面上，繼續(xù)緩慢撒入透明顆粒，逐步積累在蔗糖溶液液面上，當(dāng)蔗糖溶液液面上的透明顆粒累積到一定程度后，整體下沉至蔗糖溶液底部，當(dāng)蔗糖溶液內(nèi)的透明顆粒量滿(mǎn)足要求后，停止撒入透明顆粒，吸走油體，完成透明土的制配。通過(guò)該法配制的透明土具有一定的粘聚力和摩擦角，可在一定程度上模擬粘性土的特性。
【IPC分類(lèi)】G01N1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN105136533
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510442550
【發(fā)明人】齊昌廣, 劉干斌, 王艷, 鄧岳保, 范高飛
【申請(qǐng)人】寧波大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日