[实用新型]一种简便的膨胀力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程试验仪器，尤其是测量膨胀力，具体涉及一种恒体积法测量膨胀力的仪器。

背景技术

膨胀土是一种富含亲水性矿物，并且随含水量增减，体积发生显著胀缩变形的高塑性黏土。在工程建设中，由于其吸湿膨胀特性常常会造成路基变形和边坡失稳等工程灾害，因而准确测量膨胀土的膨胀力显得尤为重要。

目前的膨胀力测量方法有：膨胀反压法、平衡加压法、加压膨胀法和恒体积法。相比而言，恒体积法更接近其实际的膨胀力，该测量方法的技术难点在于，在测量时如何较好地控制并保持其体积恒定。通过专利检索发现，部分专利为解决上述问题提供了较好的解决方案。例如，专利CN 102809641 A公开了一种无扰动可控制饱和的土样膨胀力测试装置，包括底座支撑系统、测量系统和抽真空设备，其中测量系统包括土压传感器和数据采集系统，土压传感器将电信号输入给数据采集系统进行处理和分析，整套测试系统搭建成本很高，此套测试装置还设置了抽真空设备，可以在缩短测试时间的同时仍保持较高的测试精度，但是由于其复杂性测试场景比较局限，应用场景受限。专利CN 105571758 A公开了一种恒体积法测量膨胀力的膨胀仪，测试方法为恒体积法，测试系统也是采用土压传感器和数据采集系统，应用场景同样受到价格成本的限制。

膨胀力的影响因素中，温度对其的影响不容忽视，尤其在某些膨胀力较大的土样中温差的影响更加显著，因而在测试过程中对温度的控制也显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简便的膨胀力测量装置，有效地降低了尤其是测试系统的搭建成本，解决了温差对膨胀力测试带来的影响。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种简便的膨胀力测量装置，包括支撑装置、固结装置和测量装置；

所述支撑装置包括底座、螺母、支柱和带孔横梁；

所述固结装置包括水槽、护环、环箍、环刀和透水组件，透水组件包括上下透水石、透水板和滤纸；

底座上垂直固定有支柱，带孔横梁通过螺母固定在支柱上；

底座上设置有水槽，水槽内安装有护环，护环底部由下至上依次放置下透水石、滤纸、环刀、滤纸、上透水石和透水板；护环和环刀之间通过护箍箍住；

所述测量装置包括量力环，量力环上端固定于带孔横梁下端，其下端中心与透水板中心正对。

作为技术改进：

本实用新型设置有温控装置，温控装置包括加热装置、温度传感器和温度控制器；

所述加热装置安装于水槽中，温度传感器悬挂于水槽上端；加热装置和温度传感器分别通过导线连接于温度控制器。

作为更进一步的技术改进：

本实用新型设置有输水装置，输水装置包括：水箱、输水管、止水夹和支架；

所述水箱下端设有出水口，安置于支架上端；出水口连接带有止水夹的输水管，输水管另一端引入水槽中；水箱底面高于水槽底面。

其他优化的结构：

所述护环为圆筒状结构，护箍为圆形箍环，两者内径与环刀外径适配；护环、护箍和透水板的材料包括铜；所述支柱、螺母与底座的材料包括不锈钢。

所述护箍为圆环形结构，下端设有沟槽；所述透水板开设有小孔。

所述水箱的箱体材料包括有机玻璃。

本实用新型的有益效果是：

1、采用量力环作为测量装置，对比土压传感器和信息采集系统的解决方案，搭建成本大幅降低，同时该装置仍然保持较高的精度，可以精确测量土样的膨胀力；

2、使用本实用新型进行测量土样膨胀力，可以得到土样的膨胀力时程曲线，并且能控制土样竖向形变在试验精度范围内；

3、设置了温控装置，可实现测量过程中对温度的控制，提高测量的准确性，亦可测试土样不同温度下的膨胀力以绘制时程曲线，为研究温度对膨胀力发挥的影响提供方法。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

附图标记：1-底座，2-水槽，3-护环，4-环刀，5-护箍，6-管筒，7-输水管，8-下透水石，9-加热装置，10-滤纸，11-上透水石，12-透水板，13-温度传感器，14-量力环，15-温度控制器，16-出水口，17-水箱，18-支架，19-螺母，20-止水夹，21-支柱，22-带孔横梁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种优化的实施方式进行说明。

图1示出了一种简便的膨胀力测量装置，包括支撑装置、固结装置、测量装置、输水装置和温控装置。

1、各装置的组成：