[实用新型]一种土样膨胀力检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及实土工验设备领域，特别是一种土样膨胀力检测装置。

背景技术

缓冲材料在高放射性废物深地质处置库中起着工程屏障、水力学屏障和导体作用，应能够维护处置库结构的稳定性，阻滞地下水的渗流，并对辐射热起良好的热传导和扩散作用。膨润土因具有极低的渗透性、极高的吸附性和膨胀自愈性能，是理想的缓冲回填材料主料。

在高放废物处置系统中，膨润土吸水膨胀产生巨大的膨胀力使其具有更低的渗透性。对于膨胀力的影响因素，许多学者做了大量研究，表明膨胀力与试样压实后的干密度、离子强度、初始含水量和温度等因素有关。但是极少有研究者从试验本身去探究膨胀力的影响因素，如试样的尺寸大小。由于膨润土浸水膨胀后渗透性降低，导致试样出现“外湿内干”的现象，特别是在进行渗透性试验时，试验耗时与试样的厚度呈平方次关系。为了缩短试验周期，许多研究者都把试样做成0.5cm厚，而国际土工试验方法中采用2cm厚的试样，所以探究试样尺寸大小对膨胀力的影响是非常有必要的，同时需要采取其他手段缩短试验周期。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种土样膨胀力检测装置，能够控制试样在吸水过程中的体积变化，保证试样体积的恒定，实现不同体积试样在吸水膨胀过程中的膨胀力变化的测量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种土样膨胀力检测装置，包括底座，底座为带有圆柱形凹槽的结构体，底座顶面上设有至少两个固定孔洞，支杆下端插入固定在固定孔洞中，支杆上端穿设在横梁两侧的第三通孔内，横梁在支杆穿过的上下两侧上均设有定位螺母；

底座的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环，套环上方设有顶盖，横梁上设有第四通孔，螺旋杆下端穿过第四通孔并与顶盖上端设置的压力传感器连接。

优选的方案中，所述的第四通孔为螺纹孔，螺旋杆外壁设有外螺纹，螺旋杆与横梁之间通过螺纹相对固定连接。

优选的方案中，所述的底座的圆柱形凹槽内设有第一阶梯，套环固定设置在第一阶梯上。

优选的方案中，所述的第一阶梯的侧壁上均匀分布设有多个第一通孔，第一通孔连通底座的凹槽与底座外侧。

优选的方案中，所述的顶盖也为带有圆柱形凹槽的结构体，顶盖的侧壁上均匀分布设有多个第二通孔，第二通孔连通顶盖的凹槽与顶盖外侧。

优选的方案中，所述的底座、套环和顶盖所形成的空间内设有环刀，环刀上下端还分别设有一个透水石。

优选的方案中，所述的螺旋杆包括旋转手柄和螺纹柱，旋转手柄垂直于螺纹柱且设置在螺纹柱顶端，螺纹柱与横梁上的第四通孔螺纹连接。

本实用新型所提供的一种土样膨胀力检测装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）底座和顶盖都设有进水或出水孔洞，加速试样浸水饱和，缩短了实验周期；

（2）横梁既可以固定试样与压力传感器，还可以充当反力架将试样膨胀力传递给压力传感器；

（3）能够选择不同尺寸的试样进行实现，从而测量不同尺寸试样的吸水膨胀力变化，对试样尺寸与膨胀力之间的关系进行研究。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体剖面结构示意图。

图2为本实用新型的底座立体结构示意图。

图3为本实用新型的顶盖立体结构示意图。

图4为本实用新型的横梁立体结构示意图。

图5为本实用新型的螺旋杆的结构示意图。

图中：底座1，套环2，顶盖3，横梁4，螺旋杆5，支杆6，压力传感器7，环刀8，透水石9，第一阶梯101，第一通孔102，固定孔洞103，第二通孔301，第三通孔401，第四通孔402，旋转手柄501，螺纹柱502。

具体实施方式

如图中，一种土样膨胀力检测装置，包括底座1，底座1为带有圆柱形凹槽的结构体，底座1顶面上设有至少两个固定孔洞103，支杆6下端插入固定在固定孔洞103中，支杆6上端穿设在横梁4两侧的第三通孔401内，横梁4在支杆6穿过的上下两侧上均设有定位螺母；

底座1的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环2，套环2上方设有顶盖3，横梁4上设有第四通孔402，螺旋杆5下端穿过第四通孔402并与顶盖3上端设置的压力传感器7连接。