[發明專利]一種鹽漬土脹變形量與脹力測定設備

在審

• 申請號: 201710181120.X
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106841277A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 田軍倉;李宏波
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及土木工程設備領域，特別涉及一種鹽漬土脹變形量與脹力測定設備。

背景技術：

西北地區多處于季節凍土區，鹽漬土在西北地區分布十分廣泛，建筑物基礎建造在鹽漬土地基之上，鹽漬土極易發生凍脹變形、鹽脹變形與鹽脹力和凍脹力，如果兩種脹變形量和脹力過大，使得建筑物出現不均勻變形或發生裂縫破壞。凍脹力及凍脹變形的準確測定為鹽漬土地區建筑基礎防鹽脹、凍脹設計提供依據和參考，現有儀器分為凍脹變形測定儀器(如ZL 201520032690.9公開的“一種適用于鹽漬土凍脹性和溶陷性的快速檢測裝置”)與凍脹力測定儀器，功能單一，效率較低。

發明內容：

為了提高試驗效率并建立鹽漬土溫度與脹變形量和脹力之間的方程關系，有必要開發一種自動化高、效率高、簡單的綜合鹽漬土脹變形量與脹力測定裝置。

一種鹽漬土脹變形量與脹力測定設備，包括：成型裝置、檢測裝置、A/D轉換單元、數據處理單元、輸入模塊、輸出模塊、存儲單元；其中，成型裝置用于對待測土樣進行壓實，且被壓實的土樣橫截面與檢測裝置樣品腔室匹配，檢測裝置通過A/D轉換單元與數據處理單元電性連接，檢測裝置將監測到的待測土樣的變形量、脹力與溫度傳輸給數據處理單元，數據處理單元將監測的上述數據加上時間戳后輸出到輸出模塊同時存儲到存儲單元，輸入模塊用于設定監測的條件；

檢測裝置包括：底板、固定半模、試驗半模、上蓋板、直線位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器；固定半模立于底板之上且與底板固定，試驗半模立于底板之上且可拆卸的與固定半?？酆?，固定半模和試驗半模圍成的半封閉區域為樣品腔室，樣品腔室任意高度的橫截面形狀均相同且樣品腔室的壁面與底板均垂直，樣品腔室頂部敞口，上蓋板位于上部樣品腔室內，直線位移傳感器垂直固定在上蓋板上方，直線位移傳感器其活動桿保持與上蓋板相抵，壓力傳感器固定在試驗半模內壁上且由上而下間隔布置不少于2個，在每個壓力傳感器同一高度處設有溫度傳感器；

成型裝置包括：成型半模、成型上壓板、成型壓桿；成型半模的外形與試驗半模相一致；在成型半模的內壁對應試驗半模的壓力傳感器處，設有與壓力傳感器大小匹配的凸塊；成型上壓板大小與樣品腔室橫截面匹配，成型上壓板上表面固定有成型壓桿。

測試前，先將成型半模安裝在底板上與固定半模扣合，之后將待測土樣裝進成型半模與固定半模所形成的腔體內，蓋上成型上壓板，通過液壓/油壓等方式進行壓實，并在壓實的待測土樣側部壓出匹配壓力傳感器的凹坑，如果使用試驗半模來成型會損壞壓力傳感器；之后，取下成型半模，換上試驗半模并緊固，在待測土樣上蓋上上蓋板，調整直線位移傳感器的高度使其下端抵在上蓋板上；啟動存儲記錄系統，控制環境溫度對待測土樣進行測試，并記錄變形量、脹力與溫度數據。

優選的，在固定半模與試驗半模扣合接合部各自設有凹槽，且對應部位的凹槽在固定半模、試驗半?？酆虾笮纬刹劭?，該槽孔內裝有密封條。

優選的，在底板與試驗半模的接合部各自設有凹槽，且對應部位的凹槽在底板、試驗半模接合后形成槽孔，該槽孔內裝有密封條。

優選的，成型半模對應試驗半模處設有凹槽。

優選的，固定半模與試驗半模的扣合接合部各自向兩側伸出形成凸緣，凸緣上設有圓孔，通過螺栓緊固固定半模與試驗半模以達到理想的固定強度。

優選的，壓力傳感器及溫度傳感器均為3個。

優選的，壓力傳感器向內凸出的方向與試驗半?？酆厦娴拈_口方向一致。如此設計，當對待測土樣壓實后，換裝試驗半模時只需將試驗半模沿扣合方向移動，壓力傳感器即可自動對準并進入與其匹配的凹坑內。

優選的，樣品腔室任意高度的橫截面為正方形。便于測試單位面積或體積的變形量、脹力。

優選的，直線位移傳感器設有兩個，且對峙設置在兩側，以提高測試準確度。

優選的，一種鹽漬土脹變形量與脹力測定設備還包括固定架，固定架下端固定在底板上，固定架上部設有橫梁，直線位移傳感器固定在橫梁下。

本發明簡單、緊湊、可靠，通過設置三個半模，并在模腔頂部設有位移傳感器，模腔內壁設有壓力及溫度傳感器，使得本設備可以方便的完成待測土樣的壓實及同步測試記錄待測土樣變形量、脹力與溫度數據，便于尋找其內在聯系，在對待測土樣監測時，同時記錄其三個不同高度的脹力及溫度，更好的反應不同深度土層的在同一環境溫度或環境溫度變化率下的脹力的差異，以及土壤的溫度梯度情況。

附圖說明：

附圖1是一幅較佳實施方式的鹽漬土脹變形量與脹力測定設備的結構示意圖。