一種真空狀態(tài)下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，特別涉及一種真空狀態(tài)下利用粘滯性不大的孔隙溶液配制透明土的操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程模型試驗(yàn)中，觀察和測(cè)量土體的受力變形，常常需要在土體內(nèi)植入各種儀器，來測(cè)量土的變形，尤其是測(cè)量土體在各種應(yīng)力條件下的內(nèi)部變形，難度較大。然而，隨著模型試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，一種利用透明土的、可以測(cè)量土體內(nèi)部連續(xù)變形的非介入式土工模型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)中無需植入儀器就能觀察并計(jì)算出土體的變形位移場(chǎng)，它的關(guān)鍵在于透明土。因此，如何保證透明土的透明性是一項(xiàng)至關(guān)重要的問題。目前，配制透明土的方法主要是人工撒入的方式進(jìn)行，該法配制速度緩慢、效率較低，且在配制過程中無論如何操作，都無法避免透明土中會(huì)混入或侵入大量的空氣氣泡，故嚴(yán)重影響了透明土的透明性，從而導(dǎo)致后期的使用性下降。目前，主要采用抽氣裝置對(duì)已配置好的透明土進(jìn)行抽氣處理，然而此方法僅能吸走透明土模型中上部較淺的氣泡，對(duì)于侵入較深的氣泡則效果不大。
[0003]因此，目前亟需尋求一種無氣泡侵入的配制透明土的操作方法顯得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是克服以上缺陷，提供一種真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一、將已設(shè)定好的同體積的透明固體顆粒和孔隙溶液分別放置在兩個(gè)容器內(nèi)；
[0007]步驟二、打開真空手套箱的箱門，將分別盛有透明固體顆粒和孔隙溶液的容器放入真空手套箱內(nèi)，關(guān)閉箱門；
[0008]步驟三、關(guān)閉進(jìn)氣口，打開抽真空開關(guān)，通過抽氣口對(duì)真空手套箱進(jìn)行抽真空；
[0009]步驟四、當(dāng)真空手套箱內(nèi)的真空度超過_95kPa后，維持箱內(nèi)的真空度，通過丁基橡膠手套人工將透明固體顆粒全部或部分倒入盛有孔隙溶液的容器內(nèi)；
[0010]步驟五、關(guān)閉抽真空開關(guān)，打開進(jìn)氣口開關(guān)，恢復(fù)真空手套箱內(nèi)的正常大氣壓強(qiáng)，打開箱門，拿出已配制好的透明土模型。
[0011]作為優(yōu)選，步驟一中:透明固體顆粒和孔隙溶液在容器內(nèi)所占的體積不超過容器總體積的一半。
[0012]作為優(yōu)選，步驟四中:在透明固體顆粒倒入孔隙溶液的過程中不應(yīng)有孔隙溶液濺出容器外。
[0013]作為優(yōu)選，步驟二中:真空手套箱是透明的，具有可視性。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明所配制的透明土是無氣泡侵入的、完全飽和的，克服了傳統(tǒng)配制透明土方法中氣泡侵入影響透明性的缺陷。
[0016]本發(fā)明所提供的配制透明土的方法大大節(jié)省了配制時(shí)間，克服了傳統(tǒng)方法配制過程耗時(shí)超長(zhǎng)、效率較低的缺陷。
[0017]本發(fā)明所提供的配制透明土的方法，在透明土的配制過程中，不會(huì)造成顆粒材料或液體的浪費(fèi)，其用量達(dá)到完全可控的狀態(tài)，克服了傳統(tǒng)配制透明土方法中材料浪費(fèi)的現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0018]圖1是真空手套箱示意圖；
[0019]圖2是真空狀態(tài)下配制透明土的操作流程圖；
[0020]圖3是真空手套箱抽真空示意圖；
[0021]圖4是真空狀態(tài)下透明顆粒倒入孔隙溶液的示意圖；
[0022]圖5是恢復(fù)真空手套箱內(nèi)壓力完成透明土配制示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:1-容器；2_透明固體顆粒；3_孔隙溶液；4_真空表；5_抽氣口 ；6-進(jìn)氣口 ；7_手套箱；8-丁基橡膠手套；9-手套口 ；10_箱門；11-過渡箱。
【具體實(shí)施方式】
[0024]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)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0025]假設(shè)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)為0.1MPa0參照?qǐng)D1所示，購(gòu)置采用鋼釬維玻璃制作的、壁厚4cm、操作箱7尺寸124cmX84cmX 74cm、過渡箱11尺寸24cmX 24cmX 24cm的真空手套箱，其中，手套口 9直徑14cm，設(shè)有?14cmX 74cm的丁基橡膠手套8，箱門10設(shè)在真空手套箱頂，箱門10上設(shè)置一個(gè)真空表4，抽真空后，操作箱7內(nèi)的真空度可達(dá)-0.1MPa，并能維持12個(gè)小時(shí)以上。
[0026]參照?qǐng)D2所示，采用普通有機(jī)玻璃制作兩個(gè)壁厚1cm、長(zhǎng)21cm、寬21cm、高41cm的容器1，在在配制透明土前，分別將透明固體顆粒2和已配置好的折射率相匹配的孔隙溶液3放置在兩個(gè)容器I中，其中，透明固體顆粒2和孔隙溶液3在容器I中所占的高度不宜超過20cm，然后打開真空手套箱的箱門10，將容器I放置在真空手套箱內(nèi)，關(guān)閉箱門10，關(guān)閉進(jìn)氣口 6，打開抽真空開關(guān)，通過抽氣口 5對(duì)真空手套箱進(jìn)行抽真空，確保真空表4讀數(shù)達(dá)到0.1MPa，并維持在2個(gè)小時(shí)以上，如圖3所示。參照?qǐng)D4所示，通過丁基橡膠手套8人工將透明固體顆粒2全部直接倒入盛有孔隙溶液3的容器I內(nèi)，倒入過程中確保無孔隙溶液3濺出容器I外。參照?qǐng)D5所示，關(guān)閉抽真空開關(guān)，打開進(jìn)氣口 6開關(guān)，恢復(fù)真空手套箱內(nèi)的正常大氣壓強(qiáng)，打開箱門10，拿出已配制好的透明土模型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、將已設(shè)定好的同體積的透明固體顆粒(2)和孔隙溶液(3)分別放置在兩個(gè)容器⑴內(nèi)； 步驟二、打開真空手套箱(7)的箱門(10)，將分別盛有透明固體顆粒(2)和孔隙溶液(3)的容器⑴放入真空手套箱(7)內(nèi)，關(guān)閉箱門(10); 步驟三、關(guān)閉進(jìn)氣口 ￠)，打開抽真空開關(guān)，通過抽氣口(5)對(duì)真空手套箱(7)進(jìn)行抽真空； 步驟四、當(dāng)真空手套箱(7)內(nèi)的真空度超過_95kPa后，維持箱內(nèi)的真空度，通過丁基橡膠手套(8)人工將透明固體顆粒全部或部分倒入盛有孔隙溶液(3)的容器(I)內(nèi)； 步驟五、關(guān)閉抽真空開關(guān)，打開進(jìn)氣口(6)開關(guān)，恢復(fù)真空手套箱(7)內(nèi)的正常大氣壓強(qiáng)，打開箱門(10)，拿出已配制好的透明土模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法，其特征在于，步驟一中:透明固體顆粒⑵和孔隙溶液⑶在容器⑴內(nèi)所占的體積不超過容器⑴總體積的一半。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法，其特征在于，步驟四中:在透明固體顆粒⑵倒入孔隙溶液⑶的過程中不應(yīng)有孔隙溶液⑶濺出容器⑴外。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法，其特征在于，步驟二中:真空手套箱(7)是透明的，具有可視性。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種真空狀態(tài)下配制透明土的操作方法，它是將已設(shè)定好的、一定質(zhì)量的透明固體顆粒和孔隙溶液分別放置在兩個(gè)容器內(nèi)，打開真空手套箱的箱門，將分別盛有透明固體顆粒和孔隙溶液的容器放入真空手套箱內(nèi)，關(guān)閉箱門，關(guān)閉進(jìn)氣口，打開抽真空開關(guān)，通過抽氣口對(duì)真空手套箱進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空手套箱內(nèi)的真空度達(dá)到要求后，維持箱內(nèi)的真空度，通過丁基橡膠手套人工將透明固體顆粒全部或部分倒入盛有孔隙溶液的容器內(nèi)，關(guān)閉抽真空開關(guān)，打開進(jìn)氣口開關(guān)，恢復(fù)真空手套箱內(nèi)的正常大氣壓強(qiáng)，完成透明土配制。通過該法配制的透明土從根本上完全避免了透明土配制過程中氣泡的侵入，保證了透明土的透明性。
【IPC分類】G01N1/28
【公開號(hào)】CN105136534
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510442636
【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)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日