[發明專利]土體凍脹敏感性測試方法及相關設備

有效

• 申請號: 202210510459.0
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114910507B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 裴萬勝;周家作;葉澤良;張明義;白瑞強
• 申請（專利權）人: 中國科學院西北生態環境資源研究院
• 主分類號: G01N25/14
• 分類號: G01N25/14;G01N5/04
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 戴堯罡

1.一種土體凍脹敏感性測試方法，其特征在于，包括：

將待測土樣的一部分作為試驗土樣，對所述試驗土樣進行凍結；

取凍結結束后的試驗土樣的外層土樣，測定所述外層土樣的含水率；

基于初始含水率和所述外層土樣的含水率，或基于所述外層土樣的含水率和凍結結束后的試驗土樣的內層土樣的含水率，確定所述待測土樣的凍脹敏感性；

其中，所述凍結結束后的試驗土樣的內層土樣的含水率，通過取凍結結束后的試驗土樣的內層土樣，測定所述內層土樣的含水率得到；

基于初始含水率和所述外層土樣的含水率，確定所述待測土樣的凍脹敏感性的步驟，包括：根據所述外層土樣的含水率和所述初始含水率相減得到含水率變化值，并依據所述含水率變化值落入的設定區間，確定待測土樣的凍脹敏感性級別；

基于所述外層土樣的含水率和凍結結束后的試驗土樣的內層土樣的含水率，確定所述待測土樣的凍脹敏感性的步驟，包括：根據所述外層土樣的含水率和凍結結束后的試驗土樣的內層土樣的含水率相減得到含水率差值，并依據所述含水率差值落入的設定區間，確定待測土樣的凍脹敏感性級別。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括獲得初始含水率的步驟，該步驟包括：

將所述待測土樣的一部分作為初始測定土樣；

測定所述初始測定土樣的含水率作為初始含水率。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括獲得初始含水率的步驟，該步驟包括：

將凍結結束后的試驗土樣取所述外層土樣之后的剩余部分作為剩余土樣；

測定所述剩余土樣的含水量；

將所述外層土樣的含水量與所述剩余土樣的含水量相加，得到總含水量；

將所述總含水量除以所述試驗土樣凍結之前或凍結結束后的總質量，得到的總含水率作為初始含水率。

4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述對所述試驗土樣進行凍結的步驟包括：

將所述試驗土樣的上下表面用熱絕緣材料進行絕熱處理；

將絕熱處理后的試驗土樣放入冷凍箱內進行凍結。

5.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述試驗土樣是環刀切取的柱狀土樣；所述取凍結結束后的試驗土樣的外層土樣的步驟包括：用環刀切割所述試驗土樣的外層得到所述外層土樣。

6.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述含水率通過以下步驟測定：

烘干測得土樣水分流失的質量作為含水量；

根據該土樣的總質量和測得的含水量得到含水率。

7.一種土樣凍結儀器，其特征在于，用于對權利要求1-6任一項所述的試驗土樣進行凍結，所述土樣凍結儀器包括：

隔熱部件；

環刀，所述環刀的一面開口與所述隔熱部件可拆卸連接；

隔熱蓋，與所述環刀另一面開口可拆卸連接；當所述環刀的一面開口與所述隔熱部件連接、另一面開口與所述隔熱蓋連接時，所述隔熱蓋與所述隔熱部件的底面平行；

制冷器，使制冷介質流動于所述隔熱部件的底面和所述隔熱蓋之間的所述環刀外側的空間；

將所述試驗土樣放置于所述隔熱部件的底面和所述隔熱蓋之間的所述環刀內側的情況下，基于所述制冷介質的流動，實現對所述試驗土樣的凍結。

8.一種土樣凍結測試儀器，其特征在于，用于對權利要求1-6任一所述的試驗土樣進行凍結測試，所述土樣凍結測試儀器包括：

箱體；

第一環刀和第二環刀，所述第一環刀的直徑大于所述第二環刀的直徑；

所述第一環刀用于盛放所述試驗土樣；所述第二環刀用于將所述試驗土樣的徑向外圍一部分切出，作為外層土樣；

所述箱體內固定有冷凍箱，用于冷凍所述試驗土樣；所述冷凍箱包括與第一環刀可拆卸的連接結構；

所述箱體內有加熱器，用于烘干去除土樣的水分，以測定含水量；

所述箱體內有電子秤，用于為土樣稱重。

9.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備用于執行如權利要求1-6任一項所述的方法。