[实用新型]用于粘性土胀缩特性表征参数测试的收缩圆盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土体表征参数及其测试方法用盛土圆盘，属于土木工程和地质工程中岩土工程勘察领域。

背景技术

目前对膨胀土的判别与分类方法较多，这些方法主要通过自由膨胀率、线胀缩率、液塑限、粘粒含量及矿物成分等指标中一个或多个组合来判别。上述方法的缺点是若采用单一指标，可能因为评判因子片面性和较大的变异系数而导致结果的不准确甚至错误，若采用多个指标进行评判，往往出现同一土样不同的指标属于不同的等级，而难于归类，很多指标变异系数较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述分类方法的不足进行补充，利用膨胀土体积随含水率变化而变化的特征，简化成面积变化特性，研制测试设备和测试方法。

用于粘性土胀缩特性表征参数测试的收缩圆盘，所述圆盘为金属材质，在所述金属材质圆盘的盛土表面具有黑色亚光的特氟龙涂料层。

所述圆盘直径为3cm至30cm，内腔深度为0.5cm至5cm，内腔壁与圆盘底面垂直。

本实用新型提出的收缩圆盘利用黑色亚光且耐高温的特氟龙涂料喷涂，所述圆盘可以避免拍照时由于对比度小和反光而产生的误差，且在图像处理时更容易计算土体相关参数。

附图说明

图1为圆盘示意图；

具体实施方式

本实用新型提供了一种用于粘性土胀缩特性表征参数测试的收缩圆盘，所述圆盘为金属材质，在所述金属材质圆盘的盛土表面具有黑色亚光的特氟龙涂料层。

所述圆盘直径为3cm至30cm，内腔深度为0.5cm至5cm，内腔壁与圆盘底面垂直。

利用本实用新型所述的收缩圆盘进行粘性土胀缩特性测试的方法包括以下步骤：

    第一步、试样制备：土体风干后过0.5mm筛，加水配置成液性指数为2的泥浆，使土体具有较好的流动性且无硬块，将含75g干土的泥浆倒入圆盘，轻轻振捣使试样平铺于圆盘中且无气泡，圆盘的刚度保证了土体振捣时不发生变形；

    第二步、试样养护：将试样放在室内敞开养护至质量不再改变，温度控制在26℃±2℃、湿度控制在50%，土体收缩后，由于内腔涂层光滑，圆盘内腔侧面对土体无粘结力，土体可以脱离内腔侧面而不产生粘结和破碎，将土样风干至质量不再改变后烘干。

第三步、图像采集：将风干试样烘干后放置在相机固定架中间，相机固定架用于固定相机使其保持在水平拍摄。用相机拍取试样照片，拍照时如有阴影可以用光源照亮，圆盘的黑色亚光特性可以避免光源照射时产生反光所而导致的误差。

第四步、数据处理与计算：将彩色图片转为黑白二值化图片，白色像数代表土体部分，黑色像素代表除土体其余部分，通过matlab软件计算出黑色像数与白色像数个数，分别为N_黑、N_白。面缩率δ_s定义为土体干缩后面积S_干与土体初始面积S_初的比值，面缩率δ_s=S_总×N_白/[(N_黑+N_白)×S_初]。(式中：S_总=D²，S_总为整张图片的面积，D为圆盘直径，S_初=πD²/4）

本实用新型提出一种用于粘性土胀缩特性表征参数测试的收缩圆盘，利用所述圆盘进行收缩试验能克服反光带来的影响，并与土体形成较大对比度，具有精度高和操作简便等优点。