[發明專利]一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法

有效

• 申請號: 201710607311.8
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107687977B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 羅大雙;張旭輝;魯曉兵;趙京;劉樂樂;劉昌嶺
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N1/36
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法，可以實現巖土試樣的快速高效率飽和，包括以下步驟：研制直徑大于標準試樣1.0mm?1.5mm的對開模具，模具對合后先將橡皮膜套在模具內部，將樣品土體在模具內分層砸實試樣，然后將模具置于恒溫箱內烘干；試樣烘干后將模具與試樣置于密閉容器內抽真空后注入充足氨氣；進行三軸實驗前，將模具置于三軸壓力室的底座上取下對開模具裝上壓力室罩注入圍壓液并加載圍壓；利用連通器原理對試樣進行水頭飽和水頭差保持在19.5cm?20.6cm，當注入試樣的水量與流出的水量相等時，持續水頭飽和30?40min，用藍色石蕊試紙沾涂流出的水，直至試紙不再變色時停止水頭飽和。

技術領域

本發明涉及一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法。

背景技術

巖土三軸實驗是巖土力學與工程領域中常規和使用廣泛的實驗。而制備飽和重塑試樣是保證實驗成功的首要的、關鍵的環節。國際上已提出多種巖土試樣飽和方法，并列入巖土實驗規范中，包括水頭飽和法、抽真空飽和法、二氧化碳飽和法、反壓飽和法等，但是仍有一些無法克服的缺陷，比如飽和度不高、耗時長、效率低、對試樣有損傷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法，可以實現巖土試樣的快速高效率飽和，為巖土三軸實驗提供高質量的飽和試樣，解決三軸實驗中重塑巖土試樣不能飽和、飽和困難、耗時長的問題。

為了達到上述目的，本發明的具體技術方案如下：

一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法，包括以下步驟：

a.樣品制備：研制一種直徑大于標準試樣1.0mm-1.5mm的對開模具，模具對合后，先將橡皮膜套在模具內部，然后按照一定土體干密度和含水量在模具內分層砸實試樣，然后將試樣與模具置于恒溫箱內烘干；

b.抽真空注氮氣：試樣烘干后，將模具與試樣置于一個密閉容器內，抽真空后注入充足氨氣；

c.三軸裝樣補充氨氣：進行三軸實驗前，將試樣與模具置于三軸壓力室的底座上，然后取下對開模具，裝上壓力室罩，注入圍壓液，并加載圍壓；

d.試樣飽和水：利用連通器原理，對試樣進行水頭飽和，水頭差保持在19.5cm-20.6cm，當注入試樣的水量與流出的水量相等時，持續水頭飽和30-40min，用藍色石蕊試紙沾涂流出的水，檢查試紙顏色變化，直至試紙不再變色時停止水頭飽和。

進一步地，步驟a中，所述模具直徑為40.1-4.6mm，適用于所述模具的試樣直徑為3.91cm。

進一步地，步驟a中，將試樣按照所述一定土體干密度和含水量在模具內分層砸實試樣，具體包括：

將試樣土體制備成高度為7-8cm，直徑3.9cm的圓柱樣，分五層砸實，每層1.6cm，砸完一層用鐵絲將表面刮毛，使層與層間銜接良好。

進一步地，步驟a中，所述烘干的溫度為40-40.5℃，烘干時長為24小時。

進一步地，步驟b中，注入充足氨氣時，需在室溫下持續充注7天，使得氨氣完全充滿試樣孔隙。

進一步地，步驟c中，在裝樣過程中，從土樣底部補充注入一定氨氣，試樣頂部連接體變管，觀察體變管內無氣泡逸出時，認為氨氣補滿。

進一步地，可對批量試樣進行步驟a和b進行充注氨氣，后期實驗時，對所述批量試樣進行試樣選用。

本發明提供的一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法，可以實現巖土試樣的快速高效率飽和，為巖土三軸實驗提供高質量的飽和試樣，解決三軸實驗中重塑巖土試樣不能飽和、飽和困難、耗時長的問題。

具體實施方式

下面對本發明的實施方式進行說明。

一種巖土試樣氨氣飽和實驗方法，包括以下步驟：