[發(fā)明專利]一種測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010428388.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111521512B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏海斌;鄒連慧;韓雷雷;韓栓業(yè);丁寧;馬子鵬;楊馨宇
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01N1/28
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34139
• 代理人: 朱小杰

本發(fā)明提供一種測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置，包括底座、環(huán)刀、間距墊片、濾紙固定墊片、濾紙、拉桿、螺母；所述底座內(nèi)可以拆卸嵌入環(huán)刀；所述環(huán)刀內(nèi)部含有土樣；所述底座上部安裝有間距墊片；所述間距墊片上部安裝有濾紙固定墊片；該裝置為上下對稱結(jié)構(gòu)通過拉桿和螺母連接成一體。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，操作方便，成本低廉，便于實現(xiàn)對不同高度、不同含水率、不同密度的土樣中在不同距離、不同時間、不同溫度下的氣態(tài)水遷移質(zhì)量的測量，確保了實驗結(jié)果準(zhǔn)確可信，是一種高效實用的測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土工試驗儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

非飽和土中含水量的變化會對其變形和強度特性造成重要影響，致使工程出現(xiàn)沉陷、塌岸、開裂、邊坡失穩(wěn)等災(zāi)害問題，非飽和土體中水分遷移是造成含水量發(fā)生變化的主要原因，水分遷移主要分為氣態(tài)水遷移和液態(tài)水遷移兩種。我國對于低含水量情況下水分遷移規(guī)律的研究相對較少，目前缺乏非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量問題的測量方法。

非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的測量是影響非飽和土中水氣遷移試驗的關(guān)鍵步驟，目前大多數(shù)研究非飽和土中氣態(tài)水和液態(tài)水的混合遷移，并沒有將氣態(tài)水和液態(tài)水兩者單獨進行研究，對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性造成了極大的影響。在含水量較高時，液態(tài)水遷移在水氣遷移中占比較高，但當(dāng)含水較低時，氣態(tài)水在水氣遷移中占比較高。因此，設(shè)計一個能夠單獨測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置具有實際工程和科學(xué)研究意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)的明目的是提供一種測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置，能夠解決測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的技術(shù)問題，并且可以實現(xiàn)對不同高度、不同含水率、不同密度、的土樣中在不同距離、不同時間、不同溫度下的氣態(tài)水遷移質(zhì)量的測量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置，包括：上下兩個部分，具體包括底座、環(huán)刀、間距墊片、濾紙固定墊片、濾紙、拉桿、螺母；所述底座內(nèi)可以拆卸嵌入環(huán)刀；所述環(huán)刀內(nèi)部含有土樣；所述底座上部安裝有間距墊片；所述間距墊片上部安裝有濾紙固定墊片；該裝置為上下對稱結(jié)構(gòu)通過拉桿和螺母連接成一體。

優(yōu)選地，所述底座內(nèi)壁設(shè)有兩條對稱條棱用于固定環(huán)刀。

優(yōu)選地，所述環(huán)刀用于切制土方形成土樣，且土樣嵌在環(huán)刀內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述間距墊片放置于底座和濾紙固定墊片之間，通過臺階式卡口固定位置，用于調(diào)節(jié)土樣與濾紙間的距離，根據(jù)距離的不同可以放置多個間距墊片，間距墊片臺和濾紙固定墊片階式卡口外沿分別放有密封橡膠圈。

優(yōu)選的，所述濾紙固定墊片用于固定濾紙，兩個濾紙固定墊片之間放有密封橡膠圈，濾紙固定墊片下端為網(wǎng)格狀防止土樣松動后與濾紙大面積接觸。

一種測量非飽和土中氣態(tài)水遷移質(zhì)量的裝置的使用方法，包括下步驟：

1）用環(huán)刀切制設(shè)計密度及含水率的土形成土樣，將含有土樣的環(huán)刀放入到底座當(dāng)中，所述密度及含水率可由土樣擊實曲線確定，也可是任意可以使土樣在環(huán)刀中穩(wěn)定、不掉渣的密度及含水率；

2）根據(jù)所需土樣到濾紙之間的設(shè)計距離確定間距墊片的數(shù)量；

3)將所確定數(shù)量的間距墊片放到底座上，通過臺階式卡口固定位置，為保證密封性每一個臺階式卡口外沿處放有密封橡膠圈；

4）將濾紙固定墊片放到間距墊片上，通過臺階式卡口固定位置，為保證密封性臺階式卡口外沿處放有密封橡膠圈；

5）該裝置上下兩側(cè)為對稱結(jié)構(gòu)，上側(cè)制作過程同下側(cè)相同，并將密封橡膠圈放在濾紙固定墊片外沿上，將稱重好的濾紙迅速放在下側(cè)結(jié)構(gòu)的濾紙固定墊片內(nèi)部卡槽上，將上下兩側(cè)結(jié)構(gòu)迅速結(jié)合并通過拉桿和螺母進行連接形成一體。