[实用新型]一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试装置

说明书

本申请公开一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试装置，包括：NMR单元、膨胀土夹持单元、控温单元、供水单元和数据处理单元；膨胀土夹持单元分别连接数据处理单元、控温单元、供水单元和NMR单元；膨胀土夹持单元为中空结构，内部放置有测试用的膨胀土样。本申请能够无损测量土样含水率及其分布，能够获取膨胀土样各截面的含水率的动态变化，适用于各种膨胀性土样的膨胀力与含水率的动态变化规律检测；可根据实际情况，设计不同溶液浓度和测试温度环境下的膨胀力‑含水率的时间历程变化。

技术领域

本申请属于岩土试验技术领域，具体涉及一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试装置。

背景技术

膨胀性土在自然界中广泛分布，由于其特殊的遇水(湿气)膨胀特性，这种特性既能导致地基、路堤、边坡或渠道的破坏，也能用于作为隔离污染物的阻隔材料和废物处置的缓冲/回填材料。膨胀力作为界定膨胀土膨胀特性的一个关键性指标，准确的测量湿化过程中膨胀力的变化对避免工程灾害是十分有必要的。以往的研究大多集中在直接测试浸水饱和状态的膨胀力，而膨胀过程中土体的水分分布变化与膨胀力直接相关，受限于测试技术，这方面的研究较少，需要开展大量的研究以获得膨胀土饱和过程中的水分分布与膨胀力变化的关系。

膨胀力随含水率增加并非的单调增加，其变化与土体吸水过程中水分分布有关，土体中含水率的分布直接影响膨胀力的数值变化。膨胀力-含水率的大小及分布的时间历程变化的研究是指测试膨胀土在吸水过程中膨胀力及含水率随时间的变化。在现有的技术中，很难直接﹑无损的获取其膨胀力与含水率的大小及分布的时序变化规律。

实用新型内容

本申请提出了一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试装置，在预设的测试温度下，使用NMR技术测试膨胀土样在膨胀力测试过程中的变化，获得膨胀力-含水率分布数据。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试装置，包括：NMR单元、膨胀土夹持单元、控温单元、供水单元和数据处理单元；

所述膨胀土夹持单元分别连接所述数据处理单元、所述控温单元、所述供水单元和所述NMR单元；

所述膨胀土夹持单元为中空结构，所述膨胀土夹持单元内部放置有测试用的膨胀土样；

所述NMR单元还与所述数据处理单元连接。

优选的，所述NMR单元包括NMR数据模块、CPMG模块和分层扫描模块；

所述NMR数据模块分别与所述CPMG模块和所述分层扫描模块连接；

所述NMR数据模块还与所述数据处理单元连接。

优选的，所述膨胀土夹持单元包括土样腔室、恒温腔室、土样温度采集装置和膨胀压力采集装置；

所述土样腔室为中空结构，所述土样温度采集装置位于所述土样腔室的一端，所述膨胀压力采集装置位于所述土样腔室的另一端；

所述土样腔室、所述土样温度采集装置和所述膨胀压力采集装置构成所述膨胀土样的放置空间；

所述恒温腔室包括恒温中空腔、恒温腔进水口和恒温腔出水口；所述恒温中空腔包裹在所述土样腔室外围，所述恒温中空腔分别通过所述恒温腔进水口和所述恒温腔出水口与所述控温单元连接。

优选的，所述膨胀土夹持单元还包括供水组件；

所述供水组件包括供水进水口、供水进水管道、供水出水管道和供水出水口；

所述供水组件位于所述土样腔室的一端，与所述膨胀压力采集装置位置相对；

所述供水进水管道分别连接所述供水进水口和所述土样腔室；

所述供水出水管道分别连接所述供水出水口和所述土样腔室；