[发明专利]沙孔隙度及渗透率的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种沙孔隙度及渗透率的测试装置，其特征在于：

包括水势平台、渗透率装置、样品罐、虹吸管；

所述水势平台包括槽体、支架、出水管；

所述槽体安装在支架上，所述槽体内铺设有粗砂和碎石构成的基层，所述槽体下端设置有出水口，所述出水管连通出水口；

所述渗透率装置包括机架、供水槽，所述机架上端设置有平台，所述平台上开设有若干用于放置支撑样品罐的通孔，机架内于通由上至下依次安装有漏斗、量杯；

所述样品罐内承装有沙样。

2.根据权利要求1所述的沙孔隙度及渗透率的测试装置，其特征在于：所述供水槽上设置有装有阀门的进水管道、出水管道。

3.根据权利要求2所述的沙孔隙度及渗透率的测试装置，其特征在于：所述供水槽的液面高度与放置于阶梯孔内的样品罐的上端高度齐平。

4.根据权利要求3所述的沙孔隙度及渗透率的测试装置，其特征在于：所述样品罐包括上盖及套筒，所述套筒下端经筛网封口，所述上盖可拆的安装在套筒上端。

5.根据权利要求1所述的沙孔隙度及渗透率的测试装置，其特征在于：所述通孔为阶梯孔。

6.一种沙孔隙度及渗透率的测试方法，采用权利要求4所述的沙孔隙度及渗透率的测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待测沙样置于105℃烘箱中烘干，烘干后过筛备用；

S2：对套筒进行称重，测定套筒的重量；

S3：将沙样填充装入套筒至预订高度，沙样高度低于套筒上端；

S4：装有待测沙样的套筒浸入水中，浸泡，使其吸水饱和；

S5：将浸水饱和的套筒，置于水势平台的基层上，在套筒上端安装上盖，以防水分蒸发，在-3kP的水势条件下静置16h；

S6：取出并夯击样品罐，夯击后取下上盖，量取样品表面至套筒上端的高度；

S7：将套筒浸入水中，浸泡，使其吸水饱和；

S8：将套筒置于渗透率装置的凹槽内，将虹吸管一点插入水槽液面一下，另一端置于套筒内上端，利用虹吸作用使水槽中的水流入样罐中；

S9：4小时后开始量取0.5h内样品罐导出水量体积V，同时，测量水温、水面至样套筒上端的高度、套筒中样品的高度H及套筒的内径R；

S10：计算渗透率，渗透率＝V/(π*R^2*0.5)；

S11：称量获取装有沙样的套筒质量，记为M1；

S12：将浸水饱和的套筒，置于水势平台的基层上，在套筒上端安装上盖，以防水分蒸发，在-3kP的水势条件下静置16h；

S13：称量获取装有沙样的套筒质量，记为M2；

S14：计算通气孔隙度，通气孔隙度＝(M1-M2)/(π*R^2*H)；

S15：将放置16h后的套筒内的沙样倒入已编号的铁盘中；

S16：称量获取铁盘及其上沙样的质量，记为M3；

S17：称量获取套筒此时的质量，记为M4；

S18：将装有沙样的铁盘在105℃烘箱中烘干16h后称重M5；

S19：计算毛管孔隙度，毛管孔隙度＝(M2-M4)-(M3-M5)/(π*R^2*H)。

7.根据权利要求6所述的沙孔隙度及渗透率的测试方法，其特征在于：

在步骤S3中，每装入定量的沙样后，需使用小木锤锤击套筒若干次，使得填充均匀。

8.根据权利要求6所述的沙孔隙度及渗透率的测试方法，其特征在于：在步骤S4及S7中，水面不能超过套筒上端。

9.根据权利要求6所述的沙孔隙度及渗透率的测试方法，其特征在于：在步骤S6中，将静置后的样品罐，放置在镇压器铁板底座预制好的凹槽中，在样品罐上端覆盖隔离铁板，然后使用专用夯击锤从30cm的高度自由落体夯击，连续15次。

10.根据权利要求6所述的沙孔隙度及渗透率的测试方法，其特征在于：在步骤S8中，需保持水槽内水位稳定和样品罐内水不断流，稳定水位为供水槽的液面高度与放置于阶梯孔内的样品罐的上端高度齐平。