溫控式高吸力非飽和土固結(jié)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域的土工試驗技術(shù)，尤其涉及一種溫控式高吸力非飽和土固結(jié)儀。
[0002]具體地說，根據(jù)具體工程狀況^測試在不同的溫度環(huán)境中非飽和土處于高吸力段的壓縮系數(shù)，研宄不同溫度條件下高吸力段非飽和土的變形特性。
【背景技術(shù)】
[0003]非飽和土分布廣泛:> 在干濕循環(huán)和受荷過程中會產(chǎn)生變形對各種邊坡、路基等工程構(gòu)筑物造成影響。特別是非飽和膨脹土，在非飽和狀態(tài)下吸力較高，對土體變形會產(chǎn)生明顯影響。此外，近年來在高放射性核廢料深地質(zhì)處置庫+，作為緩沖#料的高壓實膨潤土長期受到高溫、高壓和高吸力的影響。因此，研宄不同溫度下高吸力情況下非飽和土的變形壓縮特性具有重要意義。
[0004]現(xiàn)有的非飽和土固結(jié)儀一般采用軸平移技術(shù)控制吸力，吸力控制范圍最高只能到1500kPa，僅能夠測定低吸力條件下的變形特性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高吸力情況的要求，而且吸力平衡時間長。采用蒸氣平衡法改進(jìn)的高吸力非飽和土固結(jié)儀在每一級吸力下都得更換溶液比較繁瑣」司樣存在平衡時間很長的問題。因此需要一種簡便提供高吸力控制的裝置，并且控_能夠提供溫度控_。經(jīng)檢索，相關(guān)儀器和方法還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于克服傳統(tǒng)非飽和土固結(jié)儀的缺點和不足，提供了一種溫控式高吸力非飽和土固結(jié)僅，用于高吸力、高壓力和高溫條待下土體體變特性的試驗研宄。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
本固結(jié)儀包括被測對象--------------試樣；
設(shè)置有吸力控制裝置、溫度控制裝置、壓力室和加載裝置；
試樣置于壓力室中；
壓力室置于溫度控制裝置中:
吸力fe制裝_盒通過-￥営13:1?到壓力室,fe iUt]壓力:至吸力；
加載裝置和壓力室連接，給試樣提供壓力。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點和有益效果:
①采用相對濕度控制技術(shù)，實現(xiàn)了高吸力范圍內(nèi)的吸力控刺，試驗過程中吸力控刺簡單，施加吸力等級可控制’大大縮短了非飽和土試驗時間；
②采用高壓力加載裝置，實現(xiàn)了高壓力加載；
③采用溫度控刺裝置，實現(xiàn)了溫度控制，可用于研究溫度對非飽和土體變的影響；
總之，本發(fā)明控刺吸力原理簡單，操作簡便,安裝測試方便，實用性強(qiáng)，適用于高壓控溫控濕條件下非飽和土試驗。
【附圖說明】
[0008]圖1是本固結(jié)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是吸力控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是相對濕度控刺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是壓力室的結(jié)構(gòu)示意圖:
圖6是壓力室底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:
00……試樣；
10—吸力控制裝置，
11 一電腦控制系統(tǒng)，
12—超聲波加濕器，
121一電源電路，122一風(fēng)機(jī)，123一振蕩電路，124一換能器，
13-—干燥氣源，
131—紀(jì)氣壓縮機(jī).，132一減壓_, 133一干燥器，134—干燥劑，
14一.第一集氣15一.第2集氣瓶，16一第3集氣瓶，
S1一第1溫濕度傳感器，S2一第2溫濕度傳感器；
20—溫度控制裝置，
21—控溫液體，22—恒溫槽，23—水循環(huán)泵，
24—球形閥門，
25溫度控制器，
25l.—加熱裝置，252—熱電偶溫度傳感器；
30—壓力Μ，
31 —環(huán)形蓋板，
32……底座，
321底座進(jìn)氣孔，322—底座出氣孔，323--底座回旋槽，324—底座螺旋孔(；)
33—試樣
34—試樣帽，
343一試樣帽迸氣孔，344—試樣帽出氣孔；
35—-活塞加載桿，36--緊固螺栓，37--_頂部透水.心，
38—底部透水石，39—0型密封固；
40—加載裝置，
41-一數(shù)顯千分表。
V1、V2—-第1、2壓力控制閥，V3、V4—第1、2 通閥，
SI , S2~~第1、2溫濕度傳感器，Cl、C2~~第1、2導(dǎo)管。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明；
一、固結(jié)儀的結(jié)構(gòu) 1、總體
如圖1，本固結(jié)儀包括被測對象-------------試樣00 ；
設(shè)置有吸力控制裝置10、溫度控制裝置20、壓力室30和加載裝置40 ;
試樣00置于,f-k力室30中；
壓力室30置于溫度控刺裝置20中;
吸力控制裝置10通過導(dǎo)管連接到壓力室30,控制壓力室30吸力；
加載裝置40和壓力室30連接，給試樣00提供壓力。
[0011]2、功能部件 0)試樣00
試樣()()為原狀樣、壓實樣、擊實樣或泥漿樣。
[0012]1)吸力控制裝置10
如圖2，吸力控刺裝置10包括電腦控刺系統(tǒng)11，超聲波加濕器12，干燥氣源13，第i集氣瓶14,第2集氣瓶15，第3集氣瓶16，第溫濕度探針S1,第2溫濕度探針S2和導(dǎo)管；其連接關(guān)系是:
超聲波加濕器12和干燥氣源13分別與第1集氣瓶14連通，第1集氣瓶14、第2集氣瓶15、壓力室30和第3集氣瓶16依次連通，第1溫濕度探針S1置入第2集氣瓶15內(nèi)，第2溫濕度探針S2置入第3集氣瓶16內(nèi)；
電腦控刺系統(tǒng)11分鎖與超聲波加濕器12、干燥氣源13、第1溫濕度探針S1和第2溫濕度探針S2連接，對系統(tǒng)進(jìn)行吸力控制。
[0013]吸力控制裝置10的工作機(jī)理是:
由超聲波加濕器12和干燥氣源13得到的并在第1集氣瓶！4中混合后產(chǎn)生一定相對濕度的干濕氣體，流入第2集氣瓶仏第丨溫濕度探針S1監(jiān)測第2集氣瓶15中的相對濕度并通過電腦控制系統(tǒng)11反饋到超聲波加濕器12和干燥氣源13控制生成干濕氣體比例；千濕氣體混合后產(chǎn)生所需相對濕度的氣< 體，相對濕度控制范圍可以從干燥氣體0到完全潮濕氣體i()0% ;第2集氣瓶〗_5中產(chǎn)生的控制濕度的氣體通過第1導(dǎo)管C1流入壓力室30中，在壓力:至30中循環(huán)js通弟2 V官C2狐入第3集瓶16，弟2溫濕度傳感器S2盒于第3集氣瓶16中，通過電腦控制系統(tǒng)11監(jiān)測通過壓力室30氣體相對濕度。
[0014](1)超聲波加濕器12
如圖3，超聲波加濕器12有現(xiàn)成產(chǎn)品，由電源電路121、風(fēng)機(jī)122、振蕩電路123和換能器124組成。
[0015]其工作機(jī)理是:利用壓電陶瓷所固有超聲波振蕩特點，通過一定的振蕩頻率與壓電陶瓷固有振蕩頻率產(chǎn)生共振，就能直接將與壓電陶瓷接觸的液體霧化成1-5微米的微小顆粒，進(jìn)而產(chǎn)生一定相對濕度的氣體，通過導(dǎo)管流入第i集氣瓶14中，控制集氣瓶內(nèi)的濕/又。
[0016](2)干燥氣源13
如圖3，干燥氣源13有現(xiàn)成產(chǎn)品，由空壓機(jī)13:[、減,)±閥132、千燥器133和干燥劑134組成。
[0017]其工作機(jī)理是:干燥劑134采羯變色硅膠，干燥狀態(tài)下成藍(lán)色，吸水后變成粉紅色；空壓機(jī)131產(chǎn)生的空氣經(jīng)由減壓閥132減壓和干燥器133千燥后流入第一集氣瓶14中，提供干燥空氣。
[0018] 2)溫度控制裝置20
如圖4,溫度控制裝置20包括控