[发明专利]一种量测堆石材料在不同压力条件下吸水量的试验装置

说明书

一种量测堆石材料在不同压力下吸水量的试验装置，所述试验装置包括外罐、内罐、外接气源和压差自动量测装置，所述内罐套装在外罐内部，所述内罐包括内罐壁、内罐拉杆、内罐进排水口、连接孔、量管、内罐盖和底座，所述压差自动量测装置包括微压传感器、数据采集、内外罐连接管路、外罐传感器和内罐传感器，所述内罐盖中间设置连接孔，所述连接孔内密封连接量管，所述外罐传感器设置在外罐与内罐之间，所述内罐传感器设置在内罐内部，量管的内径和高度可根据不同堆石材料吸水量的预估值来调整。本发明结构简单合理，操作方便，实现了堆石材料在不同压力下吸水量的量测，并具有较高的检测效率和检测精度，能够在相关领域进行推广。

技术领域

本发明涉及吸水量试验装置技术领域，尤其涉及一种量测堆石材料在不同压力下吸水量的试验装置。

背景技术

近年来，我国土石坝大规模的建设对堆石材料的力学性质提出了越来越高的要求，在研究其性质的众多试验中，堆石材料试样的饱和是试验开展的重要条件，如果试样饱和度不高，甚至在试验加载过程中堆石材料颗粒还在吸水饱和，必然影响试验结果。比如，在三轴试验中，试样的体积变形量一般是通过测定试样排水量确定，如果试样颗粒没有完全饱和，在试验剪切过程中，试样颗粒会继续吸水从而影响体变量测精度。

此外，对于填筑在坝体内的堆石材料，除大气压力外还需承受上部水产生的压力，如水位为100m时对应的水压力为1MPa。此时，由于水压力的存在，堆石体内微小的贯通裂隙、堆石内化学物质与水发生化学反应后形成的通道内必将产生吸水，因此，有必要对不同压力下堆石材料的吸水量进行量测。

堆石材料颗粒较大，吸水饱和需要时间较长，但到底需要多久能基本饱和并满足试验精度要求，目前为止，还没有明确规定，也没有明确的检测手段。朱俊高等在2016年2月《重庆交通大学学报(自然科学版)》第35卷第1期中发表的《粗粒土浸水饱和时间试验研究》一文中提供了一种量测常压下堆石材料吸水量的装置，但该装置读数需要人工读取，由于堆石材料吸水量随时间变化较为缓慢，所以人工长时间读数将降低检测效率和精度。再者，该装置仅能用于量测常压下堆石材料的吸水量，无法测定特定压力条件下堆石材料的吸水量。

为了解决以上问题，特此提出本发明。

发明内容

本发明的目的,在于提供一种量测堆石材料在不同压力下吸水量的试验装置。

为了实现这些目的，采用如下技术方案：

本发明的目的,在于提供一种量测堆石材料在不同压力下吸水量的试验装置，所述试验装置包括外罐、内罐、外接气源和压差自动量测装置，所述内罐套装在外罐内部，所述内罐包括内罐壁、内罐拉杆、内罐进排水口、连接孔、量管、内罐盖和底座，所述压差自动量测装置包括微压传感器、数据采集、内外罐连接管路、外罐传感器和内罐传感器，所述内罐盖中间设置连接孔，所述连接孔内密封连接量管，所述外罐传感器设置在外罐与内罐之间，所述内罐传感器设置在内罐内部，量管的内径和高度可根据不同堆石材料吸水量的预估值来调整。

优选的，所述外罐包括外罐壁、外罐拉杆、外罐水源接口、外罐吊环、外罐盖、外罐排水口和外罐压力传感器，所述外罐与内罐共用一个底座。

优选的，所述内罐盖位于内罐壁上侧，所述底座位于内罐壁下侧，所述内罐壁分别与内罐盖、底座密封连接，所述内罐壁通过内罐拉杆与底座固定连接，所述内罐进排水口为设置在底座上并可连通内罐内部和外部水源的通孔。

优选的，所述外罐盖位于外罐壁上端，所述底座位于外罐壁下端，所述外罐壁分别与外罐盖、底座密封连接，所述外罐壁通过外罐拉杆与底座固定连接，所述外罐盖上设置有外罐水源接口和外罐压力传感器。

优选的，所述外接气源依次包括气源接口、气源连接管路、调压阀和储气罐，所述气源接口设置在外罐上部。

优选的，所述外罐壁为内部中空、两端开口的圆筒状结构，所述外罐壁材质为有机玻璃。