[發明專利]一種碳化改良鹽漬土的鹽脹性測量裝置及操作方法

在審

• 申請號: 202011087456.8
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112098456A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 蔡光華;鐘煜清;王俊閣;劉成;呂偉華;辛文青;薄冠中;劉鵬
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01N33/24;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳化改良鹽漬土的鹽脹性測量裝置，其特征在于，該裝置包括固化劑拌和裝置、碳化裝置和鹽脹性測量裝置，

所述固化劑拌和裝置包括進料斗A、進料斗B以及拌和裝置，所述拌和裝置左側通過輸料管與進料斗A相連，其上方設有進料斗B，其內部置有攪拌葉，其右側連接有出料管，出料管上還設有出料閥，

所述碳化裝置主要包括外框筒、核心筒、固定裝置以及儲氣罐，所述核心筒置于外框筒內部，其左側通過出料管與拌和裝置相連，其右側通過輸氣管與儲氣罐相連，同時在核心筒右側設有氣壓表，其下方連接有排氣管，所述排氣管上設有排氣閥，所述固定裝置固定在外框筒內底面，

所述鹽脹性測量設備主要包括壓力機、上制冷頭、下制冷頭、振動板、透水石、位移計、儲水塔以及溫度傳感器和水分傳感器，所述壓力機置于橫梁上，所述橫梁置于外框筒外頂面，所述下制冷頭置于核心筒內底面，其上方由下至上依次設置有振動板和透水石，所述上制冷頭置于核心筒的上方并與壓力機相連，且所述上制冷頭上方固設有位移計，所述儲水塔通過輸水管與核心筒相連，所述輸水管上設有水流閥，所述溫度傳感器與水分傳感器固定于核心筒內壁上，所述壓力機通過數據線連接至控制器A上，上制冷頭和下制冷頭通過數據線連接至控制器B上，振動板通過數據線連接至控制器C上，所述溫度傳感器、水分傳感器、位移計均通過數據線連接至數據采集設備上，所述數據采集設備通過數據線連接至計算機上。

2.根據權利要求1所述的一種碳化改良鹽漬土的鹽脹性測量裝置，其特征在于，所述核心筒為耐腐蝕的剛性材料，所述儲水塔的外表面標有水位刻度線。

3.根據權利要求1所述的一種碳化改良鹽漬土的鹽脹性測量裝置，其特征在于，所述上制冷頭和下制冷頭的溫度可調節范圍為-40℃至40℃之間。

4.根據權利要求1所述的一種碳化改良鹽漬土的鹽脹性測量裝置，其特征在于，所述外框筒的正后方筒壁通過合頁連接在框架上，所述溫度傳感器和水分傳感器的層數根據核心筒的高度確定，相鄰兩層傳感器的間距為5-10cm。

5.一種權利要求1所述的用于碳化改良鹽漬土的鹽脹性測量的操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.鹽漬土基本性質測試：取現場鹽漬土土樣，通過物理化學測試獲取鹽漬土的物理化學指標，包括土性、含水率、天然密度、pH值、鹽分組成和含量；

b.鹽漬土鹽脹量測試：根據鹽漬土天然密度和核心筒體積，計算所需鹽漬土質量，稱取并壓入至核心筒中，然后將核心筒推至外框筒內，直至核心筒與固定裝置接觸，啟動操作控制器A，使壓力機推壓上制冷頭與鹽漬土上表面接觸；通過水流閥和控制器A調節土體浸水深度和上覆荷載，調節位移計探針使其與外框筒的上頂蓋接觸，關閉外框筒的后側壁，通過控制器B開啟并調節上制冷頭和下制冷頭的溫度；待溫度穩定后，測試鹽漬土在溫度梯度作用下的溫度傳感器、水分傳感器和位移計的讀數；

c.鹽漬土和堿性固化劑均混：根據鹽漬土的天然密度和核心筒的體積，稱取一定量鹽漬土放入進料斗A并通過輸料管進入拌和裝置中，啟動拌和裝置，按照預設固化劑摻量和水灰比稱量一定量堿性固化劑和水，通過進料斗B投放至拌和裝置中，將混合料進行均勻攪拌；

d.鹽漬土混合料碳化改良：打開出料閥，使混合料流入核心筒中，啟動操作控制器A使壓力機推動上制冷頭，使鹽漬土壓實至預定密度，檢查核心筒氣密性，打開并調節輸氣閥使氣壓表達到預定氣壓，最后關閉外框筒的筒壁，執行通氣碳化；

e.碳化鹽漬土鹽脹量測試：通過水流閥和控制器A調節土體浸水深度和上覆荷載，調節位移計使其探針與外框筒的上頂蓋接觸，開啟控制器B并調節上制冷頭和下制冷頭的溫度，待溫度穩定后，測試碳化鹽漬土在溫度梯度作用下的溫度傳感器、水分傳感器和位移計的讀數；

f.分析固化鹽漬土的改良效果：通過鹽脹量變化率來分析鹽脹性處理效果，鹽脹率計算式如下：

式中，x為碳化前鹽漬土的鹽脹性降低率，Δh₁為碳化前的鹽脹量(mm)，Δh₂為碳化改良后的鹽脹量(mm)。