[发明专利]一种红层软岩风化试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种红层软岩风化试验装置，其特征在于：包括设在电子秤（2）上的分级筛（3），所述分级筛（3）上方悬设网底盘（12），所述网底盘（12）中放置红层软岩的试块（4）。

2.如权利要求1所述的一种红层软岩风化试验装置，其特征在于：所述电子秤（2）旁设有支架（1），所述支架（1）上固设网底盘（11）。

3.如权利要求1或2所述的一种红层软岩风化试验装置，其特征在于：所述电子秤（2）连接有处理器（21）。

4.如权利要求3所述的一种红层软岩风化试验装置，其特征在于：该装置设在气候箱内，所述气候箱的控制器也与处理器（21）连接。

5.如权利要求3所述的试验装置进行红层软岩风化试验的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、制样；

在红层软岩区现场去除表层已崩解部分，挖掘未经自然风化崩解的岩样，按试样制备要求制备成边长渐次变化的正方体试样，并称重，将其重量定义为初始重量；

S2、选择分级筛；

根据试样特性选择不同尺寸的网孔筛，组合成分级筛后一起置于电子秤上方，并清零；

边长为5mm的试样选择2mm-0.075mm网孔筛组合；

边长为10mm-100mm的试样选择2mm-60mm的网孔筛组合；

S3、自然风化；

将制备好的试样放进网底盘（12）中，并将红层软岩风化试验装置移放至红土软岩现场，开启电子秤（2），处理器（21）同时开启并计时，在自然条件下逐步风化；

定时称重，记录风化时间i，同时记录对应的风化重量，i=1，2，...n；每次电子秤上的风化重量会自动显示并记录在处理器（21）中；

S4、确定风化周期、风化损失率、体积损失率；

S4.1、风化周期；

S3中称重一直持续至电子秤上的风化重量稳定不再发生变化，此时的风化时间i定义为填料风化时间i_max；

多尺寸试样试验所得填料风化时间的i_max平均值即为该红土软岩的理论填料风化时间；

将风化周期在的基础上增加12小时，以保证该红土软岩作为填料的稳定性，该风化周期

该风化周期T用于指导施工中爆破出来的红土软岩风化预崩解做填料需要等待的周期；

S4.2、试样风化损失率和体积损失率；

S3中称重一直持续至电子秤上的风化重量稳定不再发生变化，此时的电子秤上的读数用来计算风化稳定时剩余试样的质量m和风化损失率；

；

；

同时采用蜡封法测量试样风化后的体积，并定义为V；

对比初始试样体积，得出体积损失率

；

（1）当试样的风化损失率时；

或风化损失率 兼体积损失率时；

判定该红层软岩没有应用价值；不进入后续试验步骤；

（2）当试样的风化损失率时；

或风化损失率兼体积损失率时；

则将风化完全后的试样继续引入后续试验步骤；

S5、风化后试样的颗粒级配测定；

将S4中满足条件的试样在分级筛（3）中继续保留，先进行人工手筛，完全筛余后测试各级方孔筛上的试样重量并记录；

S1中不同取样点制备的不同规格的试样分别进行上述试验后，可以得到多组对应的试验数据；数据处理按下述步骤进行：

（1）根据记录的数据，绘制不同尺寸试样在不同风化周期的颗粒大小级配曲线，求出各粒组的颗粒质量百分数；

（2）对不同尺寸的试样在不同风化周期的颗粒大小级配曲线进行比较：

分析不同尺寸的试样在不同风化周期时的粒径分布区间，得到不同尺寸试样在不同风化周期时各粒组的相对含量，最终确定粒径含量分布区间最多的粒组；

（3）根据工程中对集料的颗粒级配需要，确定试样采集区的自然风化崩解的软岩的用途。