[发明专利]土体体积膨胀力测定仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种土工试验仪器，特别涉及一种土体体积膨胀力测定仪。

背景技术

目前，平衡加压法是被广泛使用的测定土体膨胀力的方法，测定膨胀力的试验仪器由量表架、百分表、加压装置、试样盒等组成。其试验过程是将试样装入试样盒内，土样上覆滤纸、透水石，然后放下加压导环和传压活塞，使各部密切接触。将百分表固定在量表架上，使百分表的测量杆与传压活塞的上表面接触，记下初始读数。然后向试样曾湿，当百分表指针转动时，说明土体开始膨胀，立即往盛砂桶加适量铁砂，使百分表指针回到初读数，根据使用的铁砂重量计算出试样的膨胀力。但是，由于传统试验方法所测定的膨胀力为试样竖直方向的膨胀力，在试样径向变形受到限制的条件下，将试样竖直方向的变形视为试样体积的总体变形不够准确。并且通过添加铁砂的方法进行试验比较麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种土体体积膨胀力测定仪，这种测定仪能够测量出试样在三维空间内的体积膨胀力，而不需利用试样竖向膨胀力进行代替，从而得出准确的膨胀力。为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种土体体积膨胀力测定仪，包括试样罩体、与试样罩体相匹配密封连接的基座、通过导水管与所述试样罩体连通的孔隙水压力传感器、设置在所述基座上的试样容器和向试样内补水的补水管；所述试样容器包括顶盖、上部透水石、下部透水石、底座和橡皮套，所述橡皮套的上口与顶盖密封连接，所述橡皮套的下口与底座密封连接，所述顶盖的底面上设有上部透水石，所述底座的顶面上设有下部透水石，所述上部透水石和所述下部透水石中间形成用于盛放试样的腔室。

采用这样的结构后，由于试样的外侧包裹有可伸缩的弹性橡皮套，当试样吸水膨胀时，该试样可以在三维空间内膨胀，从而引起试样罩体中水压力的变化，并通过孔隙水压力传感器测量出来，经计算得出准确的土体体积膨胀力。

进一步，该测定仪还包括一连通在所述导水管上的液压控制器。采用这样的结构后，可以给试样罩体内施加一定的围压，从而模拟出试样的受力情形，得出更加准确的土体体积膨胀力。

进一步，所述试样罩体的顶端设置有一排气阀。

进一步，所述基座上设置有一可关闭的供水管。采用这样的结构后，可以方便操作，使试样罩体中充满水。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示土体体积膨胀力测定仪包括试样罩体1、与试样罩体1相匹配连接的基座2、用于向试样罩体1中注水的供水管3，通过导水管与试样罩体1相连通的液压控制器4、通过导水管与试样罩体1相连通的孔隙水压力传感器5、设置在试样罩体1内的试样容器6和向试样内补水的补水管7。

试验开始时，在底座64上放置下部透水石63，然后将试样放置在下部透水石63上面，在试样上面再放置上部透水石62和顶盖61，然后把它们全部装进弹性橡皮套65内，橡皮套65的上口与顶盖61用橡皮筋扎紧，使其密封，橡皮套65的下口与底座64也用橡皮筋扎紧，使其密封，接着将处理好的待测试样放置在基座2上，使底座64和基座2上的孔对准，插入补水管7到下部透水石63的下表面，然后将试样罩体1安装在基座2上并密封连接好，接着通过导水管将液压控制器4和孔隙水压力传感器5分别与三通阀8连接上，并与试样罩体1连通，然后打开在试样罩体1顶面上设置的排气阀11，通过供水管3向试样罩体1中注水，直到排气阀11中有水流出后，停止注水并关闭排气阀，打开液压控制器4向试样罩体1中施加一定的压力，这时记录下孔隙水压力传感器5上的初始数值，然后打开补水管7向试样内补水，试样通过下部透水石63充分吸水膨胀，每隔一段时间记录一次孔隙水压力传感器5数值，直到出现最大数值，试验结束，用孔隙水压力传感器5的最大数值减去初始数值即得出土体体积膨胀力。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

综上所述，本发明所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明所揭示的内容而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰；因此，本发明的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本发明的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本发明的保护范围内。