[实用新型]一种两端独立控温的大口径圆筒试验装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种模拟盐渍土地区路基冻融循环过程的试验装置，具体涉及一种两端独立控温的大口径圆筒试验装置。

背景技术

在我国，盐渍土主要集中分布在西北内陆干旱地区，如新疆、青海、甘肃等省，且盐渍化程度较高。在这些地区修建的铁路和公路工程，路基不可避免地发生次生盐渍化，在昼夜温差大和季节性温差较大的极端环境下，次生盐渍化路基易发生盐涨和溶陷病害，从而导致道路路基的破坏。

目前，我国对盐渍土地区道路研究处于起步阶段，未见相关规范和标准针对上述情况提出冻融循环的室内模拟试验装置和方法。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种两端独立控温的大口径圆筒试验装置，可有效地模拟盐渍土地区路基冻融循环过程。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种两端独立控温的大口径圆筒试验装置，其特征在于：

包括置于盛水器皿中的大口径的圆筒，圆筒筒壁自上而下设置若干传感器预留孔，圆筒底缘环周设置有若干进水口预留孔；

圆筒内壁上下两端均环周设置有缠绕型的铜管，上下铜管通过连接导管分别与圆筒外部的上端可调温设备和下端可调温设备连接。

圆筒为亚克力材质，高1.0～2.0m，外径30～65cm，内径28.4～63.4cm，壁厚1.6cm。

圆筒筒壁的传感器预留孔上下间隔为15cm，直径为1cm。

圆筒底缘的进水口预留孔间隔为2cm，直径为5mm。

圆筒内壁上下两端的铜管直径为0.8cm，上端铜管距圆筒筒体上端面15cm，高度20cm，下端铜管距圆筒筒体下端面15cm，高度10cm。

圆筒筒体外环套有保温棉。

本实用新型具有以下优点：

所用的试筒直径和高度较大，有效地扩大了所装土样的粒度范围，可满足不同道路填料粒径的需要。

②亚克力有机玻璃的热传导系数为0.2W/（m·℃），而铜管的热传导系数为379.14（m·℃），相当于有机玻璃的2000倍。所以，亚克力圆管起到了有效地保温作用，铜管中的高低温能量可全部传递给圆筒内的土体或其他填充物，试验过程中热量损耗大大减小了。

③利用圆筒内壁缠铜管进行温度控制，大大加快了升温或降温速率。根据试验验证，7小时内试筒内土体的降温幅度可达到20度左右。

④装置上部可敞口，模拟大气蒸发过程；盛水可模拟降雨入渗试验。

⑤将装置放入盛水器皿内，可模拟路基底部的水盐迁移试验。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

图中，1—铜管，2—圆筒，3—保温棉，4—传感器预留孔，5—进水口预留孔，6—盛水器皿，7—下端可调温设备，8—上端可调温设备，9—连接导管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及的一种两端独立控温的大口径圆筒试验装置，可有效地模拟盐渍土地区路基冻融循环过程，试验装置简单。包括置于盛水器皿6中的大口径的圆筒2，圆筒2筒体外环套有保温棉3。圆筒2筒壁自上而下设置若干传感器预留孔4，圆筒2底缘环周设置有若干进水口预留孔5。圆筒2内壁上下两端均环周设置有缠绕型的铜管1，上下铜管1通过连接导管9分别与圆筒2外部的上端可调温设备8和下端可调温设备7连接。

圆筒2为亚克力材质，高1.0～2.0m，外径30～65cm，内径28.4～63.4cm，壁厚1.6cm。圆筒2筒壁的传感器预留孔4上下间隔为15cm，直径为1cm。圆筒2底缘的进水口预留孔5间隔为2cm，直径为5mm。

圆筒2内壁上下两端的铜管1直径为0.8cm，上端铜管1距圆筒2筒体上端面15cm，高度20cm，下端铜管1距圆筒2筒体下端面15cm，高度10cm。利用圆筒2内壁缠绕铜管1进行温度控制，大大加快了升温或降温速率。另外，该装置也可模拟路基表面大气蒸发、降雨入渗试验和底部水盐迁移试验，用途广泛。

根据《公路路基设计规范JTG D30-2004》的相关规定，用作路床的填料最大粒径不超过10cm，用作路堤的填料最大粒径不超过15cm。根据《土工试验规程》的相关规定，试筒直径不小于试样最大粒径的4倍的要求。为适应不同粒径填料的试验要求，本实用新型的具体尺寸可采用以下几种实施例：

（1）最大粒径5cm填料，选用高1.5m，内径28.4cm，壁厚1.6cm圆筒。

（2）最大粒径10cm填料，选用高1.0m，内径43.4cm，壁厚1.6cm圆筒。