[发明专利]一种原状黄土增湿样的扫描电镜观测装置及方法

说明书

本发明公开了一种原状黄土增湿样的扫描电镜观测装置及方法，包括外壳、透水石、推拉杆和橡胶塞；外壳为透明外壳，透水石水平置于外壳内壁中，橡胶塞一端与透水石点连接，另一端连接推拉杆；橡胶塞连接推拉杆的一端与外壳内壁密封连接；推拉杆远离橡胶塞的一端伸出外壳内部；橡胶塞能在推拉杆的推拉下在外壳内部上下移动；橡胶塞与外壳的连接位置与透水石与外壳的连接位置之间的外壳上开设排水孔。装置结构简单，制样方便，成本较低，土样扰动小，制样期间无需注胶，可快速的批量制样，工作效率高，样品易于携带。本发明方法能够得到同一土样同一位置的多次观测影像，能够直观的对比分析同一土样、同一位置在多次浸水增湿过程中的微观结构变化。

技术领域

本发明属于原状黄土微观结构研究领域，涉及一种原状黄土增湿样的扫描电镜观测装置及方法。

背景技术

黄土水敏性导致的湿陷性是困扰黄土高原地区工程建设、居民生活生产的主要地质问题。通过电镜扫描来观察黄土微观结构进而揭示湿陷机理是现阶段研究黄土湿陷性的主要手段。

但是现有方法所制成的试样存在以下问题：1、注胶法制样，除制样时间长外，只能进行一次黄土样的观察，观察之后无法进行增湿，无法继续观察水作用后的黄土微观结构；2、边缘注胶法无法控制预留观测位置，且观测位置较小；3、边缘注胶法在增湿过程中无法确定增湿水量是否与土样充分作用，并且试样易开裂，无法为土、水作用提供一个持续稳定的场所。现有制样方法一方面制样时间长，另一方面无法实现同一土样多次增湿观测目的。

因此，快速制备土体增湿样并持续为土水作用提供稳定条件的扫描电镜装置是土体微观结构研究的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种原状黄土增湿样的扫描电镜观测装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种原状黄土增湿样的扫描电镜观测装置，包括外壳、透水石、推拉杆和橡胶塞；外壳为透明外壳，透水石与外壳内壁连接，橡胶塞一端与透水石点连接，另一端连接推拉杆；橡胶塞连接推拉杆的一端与外壳内壁密封连接；推拉杆远离橡胶塞的一端伸出外壳内部；橡胶塞能在推拉杆的推拉下在外壳内部上下移动；橡胶塞与外壳的连接位置与透水石与外壳的连接位置之间的外壳上开设排水孔。

本发明观测装置进一步的改进在于：

透水石与外壳内壁之间均匀涂抹凡士林，凡士林用于密封透水石与外壳内壁之间的间隙。

外壳的顶端设置刃口，刃口的厚度不大于0.2mm。

透水石的厚度为4～8mm。

排水孔的直径为2～6mm。

外壳为圆柱形外壳，所述橡胶塞为锥形橡胶塞。

外壳的底端和推拉杆位于外壳外部的一端均向外设置薄片状的凸起，凸起沿外壳和推拉杆的径向设置。

外壳的厚度为1mm，外径为16mm。

一种原状黄土增湿样的扫描电镜观测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将直径与外壳内径相同且外壁均匀涂抹凡士林的圆柱状原状黄土土样竖直放入外壳内部并与透水石接触；将土样沿外壳顶端设置的刃口掰断，并去除断口处的粉尘，得到原状黄土扫描样；

S2：重复S1得到若干个原状黄土扫描样，将原状黄土扫描样按照每8个为一组用胶水粘结在一起，并水平固定在设置有基准点9的圆形金属托盘上，得到一组扫描观测样；

S3：将观测样自然风干之后用离子溅射仪抽真空并喷金120秒，放入扫描电镜中进行观测样扫描，得到扫描照片；

S4：判断S3的重复次数是否等于预设值：是，结束；否，进行S5；