[發(fā)明專利]一種變溫柔性壁滲透儀

在審

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• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112378829A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王升位;聞一江;何海鵬;郭濤;陸棒棒;田歡
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本發(fā)明公開一種變溫柔性壁滲透儀，能準確測量任意溫度狀況下的土體滲透性能。本發(fā)明的變溫柔性壁滲透儀，包括密閉的試樣壓力室(1)和密閉的滲透壓力室(2)，置于試樣壓力室(1)內(nèi)的試樣(3)浸沒在液體(11)中，試樣(3)與液體(11)之間以橡皮膜(4)相隔離，試樣壓力室(1)內(nèi)的液體(11)與滲透壓力室(2)內(nèi)的液體(21)相通；還包括至少一個試樣液體加熱棒(12)，所述加熱棒(12)置于試樣壓力室(1)內(nèi)的液體(11)中。還包括至少一個滲透液體加熱棒(22)，所述滲透液體加熱棒(22)置于滲透壓力室(2)內(nèi)的液體(21)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多孔材料滲透性測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種變溫柔性壁滲透儀。

背景技術(shù)

在環(huán)境巖土工程領(lǐng)域，需要采用滲透儀在室內(nèi)開展多種溶液經(jīng)過土體的滲透試驗，以了解實際工程土體滲透情況，如垃圾填埋場底部防污屏障的防滲。

目前常用的滲透儀包括剛性壁滲透儀和柔性壁滲透儀。剛性壁滲透儀設(shè)備簡單，可控制豎向荷載及監(jiān)測試樣豎向變形，試驗用時較短，在巖土工程中使用較為廣泛；但剛性壁滲透儀在試驗過程中，試樣側(cè)面與剛性側(cè)壁間易發(fā)生側(cè)漏，造成滲透系數(shù)偏大；而柔性壁滲透儀可以很好地避免試樣側(cè)面發(fā)生側(cè)漏，且可對試樣進行反壓飽和，所以在測定土體滲透系數(shù)時優(yōu)先采用柔性壁滲透儀。

現(xiàn)有柔性壁滲透儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其包括試樣壓力室、滲透壓力室、圍壓壓力室、氣源、壓力控制器和量管。氣源通過尼龍管與滲透壓力室、圍壓壓力室和控制面板相連，滲透壓力室通過尼龍管與試樣壓力室相連，為試樣提供滲透壓力，圍壓壓力室通過尼龍管與試樣壓力室周圍的液體相連，為試樣提供圍壓壓力，壓力控制器通過氣水交換方式提供滲透壓力和圍壓，量管與試樣壓力室試樣滲出口連接，測定滲透時滲出液的流量。試樣在滲透過程中，由于固結(jié)壓力的存在，可以有效避免側(cè)壁滲漏的問題。具體的工作過程：(1)飽和后試樣裝入滲透壓力室中，試樣周圍用橡皮膜包裹封閉，再向試樣壓力室內(nèi)充滿水；(2)滲透壓力室和圍壓壓力室內(nèi)充滿水，通過壓力控制器設(shè)置圍壓，對試樣進行圍壓固結(jié)；(3)試樣在固結(jié)壓力作用下固結(jié)穩(wěn)定后，通過壓力控制器設(shè)置滲透壓力，對試樣進行滲透，每隔2h一次通過量管測定通過試樣的流量，待滲透流量穩(wěn)定后停止試驗。

然而，對于一些非常溫環(huán)境，例如垃圾填埋場底部防污屏障，垃圾降解過程會產(chǎn)生大量熱能，從而導(dǎo)致填埋場內(nèi)部溫度大幅升高，最高可以達到80℃，遠離常溫區(qū)域。而當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生大的變化時，必然會對底部防污屏障的滲透性產(chǎn)生影響。現(xiàn)有柔性壁滲透儀由于不能進行溫度調(diào)節(jié)和控制，無法準確模擬工程實際的情況，導(dǎo)致測量結(jié)果不準確，無法真實反映非常溫環(huán)境下的土體滲透性能。發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種變溫柔性壁滲透儀，能準確測量任意溫度狀況下的土體滲透性能。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種變溫柔性壁滲透儀，包括密閉的試樣壓力室1和密閉的滲透壓力室2，置于試樣壓力室1內(nèi)的試樣3浸沒在液體11中，試樣3與液體11之間以橡皮膜4相隔離，試樣壓力室1內(nèi)的液體11與滲透壓力室2內(nèi)的液體21相通；還包括至少一個試樣液體加熱棒12，所述加熱棒12置于試樣壓力室1內(nèi)的液體11中。

作為改進，

還包括至少一個滲透液體加熱棒22，所述滲透液體加熱棒22置于滲透壓力室2內(nèi)的液體21中。

作為進一步改進，

還包括至少一個試樣液體熱電偶13和至少一個滲透液體熱電偶23；

所述試樣液體熱電偶13與試樣壓力室1內(nèi)的液體11接觸；

所述滲透液體熱電偶23與滲透壓力室2內(nèi)的液體21接觸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：