[發(fā)明專利]一種吸力控制型快速非飽和土試樣制樣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510377067.1
• 申請(qǐng)日: 2015-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104949873B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鴻州;楊華;賈書嶺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

本發(fā)明公開(kāi)了一種吸力控制型快速非飽和土試樣制樣器，包括設(shè)置在高透光有機(jī)玻璃板上的激光測(cè)距儀，由螺絲連接并固定在壓力室頂蓋上，壓力室底部設(shè)置支撐環(huán)，環(huán)刀內(nèi)放置陶土板，螺絲連接環(huán)刀與壓力室底部。壓力室頂蓋上設(shè)置進(jìn)氣孔，利用與電腦連接的激光測(cè)距儀測(cè)量試樣軸向變形。激光測(cè)距儀可精確測(cè)量試樣的軸向變形，同時(shí)在試樣頂部放置透氣金屬板，可提高激光測(cè)距儀的測(cè)量精度。采用大直徑的壓力室，可同時(shí)完成多個(gè)非飽和土試樣的制備，以縮短非飽和土制樣的時(shí)間，提高非飽和土相關(guān)物理力學(xué)試驗(yàn)的效率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，并可在快速完成非飽和土試樣制備的同時(shí)精確測(cè)量試樣的軸向變形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非飽和土制樣器，尤其涉及一種吸力控制型快速非飽和土試樣制樣器。

背景技術(shù)

在巖土工程實(shí)踐中，非飽和土的工程問(wèn)題不斷出現(xiàn)，因此非飽和土的力學(xué)特性和工程特性的研究越來(lái)越重要。在有關(guān)非飽和土物理力學(xué)性質(zhì)研究中，基質(zhì)吸力是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，但非飽和土吸力控制試驗(yàn)過(guò)程中水氣平衡非常緩慢耗時(shí)，使得相應(yīng)的非飽和土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的完成時(shí)間也很漫長(zhǎng)。因此，加快非飽和土制樣過(guò)程將有可能提高非飽和土相關(guān)試驗(yàn)的效率，更可促進(jìn)非飽和土力學(xué)在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。目前，非飽和土制樣過(guò)程存在以下問(wèn)題：

1.試驗(yàn)時(shí)間非常漫長(zhǎng)。大多數(shù)非飽和土制樣是在相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備上完成，一次試驗(yàn)只能得到一個(gè)非飽和土試樣，因此試驗(yàn)耗時(shí)，效率低下，不利于將非飽和土力學(xué)應(yīng)用于工程上。

2.試樣變形測(cè)量精度低。在完成非飽和土制樣過(guò)程的同時(shí)精確測(cè)量試樣的軸向變形，將有利于認(rèn)識(shí)非飽和土試樣在水氣平衡過(guò)程中的變形特性，但目前非飽和土試驗(yàn)多忽略試樣水汽平衡過(guò)程中的變形問(wèn)題，或采用傳統(tǒng)位移傳感器測(cè)量試驗(yàn)軸向變形，其傳感器測(cè)量精度偏低，因此不能有效認(rèn)識(shí)非飽和土試樣在水汽平衡過(guò)程中變形特性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種能夠加快非飽和土制樣速度，縮短制樣時(shí)間，從而提高非飽和土相關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)效率，且能夠精確測(cè)量試樣軸向變形的吸力控制型快速非飽和土試樣制樣器。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：包括壓力室、帶有進(jìn)氣孔的壓力室頂蓋、激光測(cè)距儀和固定激光測(cè)距儀的固定板，固定板采用高透光性的有機(jī)玻璃板，壓力室頂蓋與固定板之間設(shè)置墊圈并通過(guò)螺栓連接，所述壓力室的內(nèi)底部設(shè)置有排水通路，排水通路的出口連接至量筒；所述壓力室的排水通路上端固定設(shè)置有環(huán)刀，環(huán)刀內(nèi)固定設(shè)置有陶土板，所述陶土板上設(shè)置有用于放置試樣的對(duì)開(kāi)模，所述對(duì)開(kāi)模位于激光測(cè)距儀的下方；所述激光測(cè)距儀連接至電腦能夠測(cè)量并記錄試樣的軸向變形。

所述壓力室頂蓋上設(shè)置有用于安裝激光測(cè)距儀的凹槽，固定板固定在凹槽內(nèi)。

所述固定板與壓力室頂蓋之間設(shè)置有可拆卸墊圈，通過(guò)改變可拆卸墊圈的高度能夠改變激光測(cè)距儀和試樣頂部之間的距離。

所述固定板和壓力室頂蓋上均設(shè)有水準(zhǔn)器。

所述壓力室頂蓋和固定板均通過(guò)螺栓分別與壓力室和壓力室頂蓋固定連接，且通過(guò)螺栓能夠微調(diào)壓力室頂蓋和激光測(cè)距儀的水平位置。

所述對(duì)開(kāi)模上端設(shè)置有透氣金屬板，透氣金屬板的底部設(shè)有凹槽。

所述陶土板設(shè)置在環(huán)刀的中間位置，陶土板和環(huán)刀之間的縫隙內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。

所述壓力室的內(nèi)底部設(shè)置有用于支撐陶土板的墊塊。

所述對(duì)開(kāi)模包括兩個(gè)相配合的金屬半圓環(huán)，兩個(gè)金屬半圓環(huán)通過(guò)對(duì)開(kāi)模固定環(huán)固定連接，所述對(duì)開(kāi)模固定環(huán)上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)松緊度的緊固螺栓。

放置試樣時(shí)所述對(duì)開(kāi)模內(nèi)套有橡皮膜，試樣的頂部和底部均設(shè)置有濕濾紙。