[实用新型]一种温控式高吸力非饱和土固结仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域的土工试验技术，尤其涉及一种温控式高吸力非饱 和土固结仪。

具体地说，根据具体工程状况，测试在不同的温度环境中非饱和土处于高吸力段 的压缩系数，研究不同温度条件下高吸力段非饱和土的变形特性。

背景技术

非饱和土分布广泛，在干湿循环和受荷过程中会产生变形，对各种边坡、路基等工 程构筑物造成影响。特别是非饱和膨胀土，在非饱和状态下吸力较高，对土体变形会产生明 显影响。此外，近年来在高放射性核废料深地质处置库中，作为缓冲材料的高压实膨润土长 期受到高温、高压和高吸力的影响。因此，研究不同温度下高吸力情况下非饱和土的变形压 缩特性具有重要意义。

现有的非饱和土固结仪一般采用轴平移技术控制吸力，吸力控制范围最高只能到 1500kPa，仅能够测定低吸力条件下的变形特性，远远不能满足高吸力情况的要求，而且吸 力平衡时间长。采用蒸气平衡法改进的高吸力非饱和土固结仪在每一级吸力下都得更换溶 液比较繁琐，同样存在平衡时间很长的问题。因此需要一种简便提供高吸力控制的装置，并 且控制能够提供温度控制。经检索，相关仪器和方法还未见报道。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服传统非饱和土固结仪的缺点和不足，提供了一种温 控式高吸力非饱和土固结仪，用于高吸力、高压力和高温条件下土体体变特性的试验研究。

本实用新型的技术方案是：

本固结仪包括被测对象——试样；

设置有吸力控制装置、温度控制装置、压力室和加载装置；

试样置于压力室中；

压力室置于温度控制装置中；

吸力控制装置通过导管连接到压力室，控制压力室吸力；

加载装置和压力室连接，给试样提供压力。

与现有技术相比，本实用新型具有以下突出优点和有益效果：

①采用相对湿度控制技术，实现了高吸力范围内的吸力控制，试验过程中吸力控 制简单，施加吸力等级可控制，大大缩短了非饱和土试验时间；

②采用高压力加载装置，实现了高压力加载；

③采用温度控制装置，实现了温度控制，可用于研究温度对非饱和土体变的影响；

总之，本实用新型控制吸力原理简单，操作简便，安装测试方便，实用性强，适用于 高压控温控湿条件下非饱和土试验。

附图说明

图1是本固结仪的结构示意图；

图2是吸力控制装置的结构示意图；

图3是相对湿度控制装置的结构示意图；

图4是温度控制装置的结构示意图；

图5是压力室的结构示意图；

图6是压力室底座的结构示意图。

图中：

00—试样；

10—吸力控制装置，

11—电脑控制系统，

12—超声波加湿器，

121—电源电路，122—风机，123—振荡电路，124—换能器，

13—干燥气源，

131—空气压缩机，132—减压阀，133—干燥器，134—干燥剂，

14—第一集气瓶，15—第2集气瓶，16—第3集气瓶，

S1—第1温湿度传感器，S2—第2温湿度传感器；

20—温度控制装置，

21—控温液体，22—恒温槽，23—水循环泵，

24—球形阀门，

25—温度控制器，

251—加热装置，252—热电偶温度传感器；

30—压力室，

31—环形盖板，

32—底座，

321底座进气孔，322—底座出气孔，323—底座回旋槽，324—底座螺旋孔（；）

33—试样室，

34—试样帽，

343—试样帽进气孔，344—试样帽出气孔；

35—活塞加载杆，36—紧固螺栓，37—顶部透水石，

38—底部透水石，39—O型密封圈；

40—加载装置，

41—数显千分表。

V1、V2—第1、2压力控制阀，V3、V4—第1、2三通阀，

S1、S2—第1、2温湿度传感器，C1、C2—第1、2导管。

具体实施方式