[發明專利]一種土體崩解實驗裝置和使用方法

有效

• 申請號: 201710547711.4
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107389491B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 陳彥瑞;毛炎炎;雷學文;李勇;張浪;吳葦凌;韓笑
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種土體崩解實驗裝置的使用方法，其特征在于，所述土體崩解實驗裝置包括有雙層臺面的支架，所述支架兩層臺面各放一個電子天平，下面的電子天平上平放一個吊繩架，吊繩架兩端通過穿過臺面的吊繩懸掛網板，所述網板用來放置試樣，上面的電子天平上平放一個吊繩架，吊繩架兩端通過穿過臺面的吊繩懸掛內崩解缸，所述網板懸掛在內崩解缸里；

還包括外崩解缸，用于盛放崩解液，所述內崩解缸懸掛于外崩解缸內，崩解液為去離子水，網板選擇鋼絲網；使用方法包括如下步驟：

1)根據試樣尺寸調整網板高度以及去離子水面高度，使得外崩解缸液面剛好沒過內崩解缸，試樣放在網板上剛好被去離子水淹沒并且在網板下部給試樣崩解留下足夠的空間；

2)打開攝像頭對準外崩解缸、內崩解缸以及電子天平進行攝像；

3)將電子天平清零，將試樣放在網板中央，開動秒表，并立即測記電子天平的讀數；根據試樣崩解的快慢，可適當縮短或增長測度的時間間隔；測記直至崩解結束；

本方法考慮試樣吸水量對土體崩解的影響，共有4個基本假定：水的密度在崩解過程不發生變化；未崩解試樣的孔隙比在崩解過程中不發生變化；不考慮試樣上覆水壓的影響；崩解下的土樣中沒有氣體，則上天平的讀數為試樣崩解重量減去崩解土的浮力，下天平的讀數為試樣剩余重量和吸水量的總和減去剩余試樣的浮力，隨著崩解的進行，崩解物掉落在內崩解缸中，上天平讀數增加，下天平讀數減小，直至崩解完全，實驗結束；

在具體的某一個時刻

式中：M_ut、M_dt分別為t時刻上下天平讀數；m_dst為t時刻崩解土的質量；d_s為土樣的相對密度；m₀為試樣的初始質量；ω為試樣的初始含水率；ρ_w為水的密度；V₀為試樣的初始體積；ρ₀為試樣初始密度；m_awt為t時刻試樣的吸水量；

對兩式進行求解可得：