[实用新型]一种膨胀土平衡等温线测量装置

说明书

本申请公开了一种膨胀土平衡等温线测量装置及测量方法，包括环境室、自动湿度控制系统、自动温度控制系统及测距系统，在所述环境室内盛放有待测土样；所述自动湿度控制系统与所述环境室相连并向所述环境室输送湿气，所述自动湿度控制系统包括相互独立的干气生发装置和湿气生发装置，以及控制干气、湿气混合比例的流量调节装置，以调节所述环境室的相对湿度；所述自动温度控制系统包括包裹于所述环境室外部的加热件，以调节所述环境室的温度；所述测距系统位于所述环境室内且与所述待测土样间隔设置，以对所述待测土样进行膨胀变形检测；本申请可实现平衡等温线的测量分析，达到模拟膨胀土在各种不同环境下脱吸附形变测量及分析的目的。

技术领域

本申请涉及环境岩土工程技术领域，尤其涉及一种膨胀土平衡等温线测量装置。

背景技术

膨胀土在我国分布广泛。其最为典型的吸水膨胀，失水收缩的性质在工程领域有重要影响，对岩土工程、道路工程、水利工程等的安全与稳定都有一定负面作用。同时，其低渗透性，高吸力状态下的土-水特性也使得膨胀土中的钠基蒙脱土能作为我国高放废料深层地质处置库工程屏障系统的缓冲材料和回填材料的基材。膨胀土脱吸附平衡等温线是其重要的本构关系。通过解析平衡等温线能帮助我们更好地认识膨胀土的脱吸附行为和工程特性。目前已有的测量其等温线的方式有湿度测量和湿度控制两大类。后者在各相对湿度梯度下测量平衡时的土壤含水量，以此获得连续的等温线。而相关研究表明，温度会影响土样平衡等温线的结果。同时，虽然存在测量土样体积变化的装置，但其测量仪器会影响土壤质量的称量。因此，现有技术中缺乏一种试验装置能高效地在各指定温度下测量膨胀土平衡等温线和体积变化。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种膨胀土平衡等温线测量装置，以实现平衡等温线的测量分析，达到模拟膨胀土在各种不同环境下脱吸附形变测量及分析的目的，所述技术方案如下：

本申请提供一种膨胀土平衡等温线测量装置，包括环境室、自动湿度控制系统、自动温度控制系统及测距系统，在所述环境室内盛放有待测土样；所述自动湿度控制系统与所述环境室相连并向所述环境室输送湿气，所述自动湿度控制系统包括相互独立的干气生发装置和湿气生发装置，以及控制干气、湿气混合比例的流量调节装置，以调节所述环境室的相对湿度；所述自动温度控制系统包括包裹于所述环境室外部的加热件，以调节所述环境室的温度；所述测距系统位于所述环境室内且与所述待测土样间隔设置，以对所述待测土样进行膨胀变形检测。

例如，在一个实施例提供的膨胀土平衡等温线测量装置中，所述干气生发装置包括干气生发气体流量泵及干燥塔，所述干气生发气体流量泵与气源通过管路连接；所述干燥塔与所述干气生发气体流量泵通过管路连接，在所述干燥塔内设有干燥剂，以产生相对湿度接近于0％的干气。

例如，在一个实施例提供的膨胀土平衡等温线测量装置中，所述湿气生发装置包括湿气生发气体流量泵及洗气瓶，所述湿气生发气体流量泵与气源通过管路连接；所述洗气瓶与所述湿气生发气体流量泵通过管路连接，在所述洗气瓶内装满蒸馏水，以产生相对湿度为100％的湿气。

例如，在一个实施例提供的膨胀土平衡等温线测量装置中，所述流量调节装置包括流量控制器、第一相对湿度及温度传感器、数据采集器及控制终端，所述流量控制器分别与所述干气生发气体流量泵、所述湿气生发气体流量泵电连接，用于获取所述干气生发气体流量泵和所述湿气生发气体流量泵的气体流量信号并调节气体流量大小；所述第一相对湿度及温度传感器位于所述环境室内以检测所述环境室的相对湿度及温度；所述数据采集器与所述流量控制器及所述第一相对湿度及温度传感器电连接并采集气体流量信息和相对湿度及温度信息；所述控制终端与所述数据采集器电连接；其中，通过所述第一相对湿度及温度传感器将所述环境室的相对湿度信号反馈至所述控制终端，所述控制终端根据所述数据采集器所采集的数据信息控制所述流量控制器调节所述干气生发气体流量泵和所述湿气生发气体流量泵的气体流量，以调节干气、湿气的生成及混合比例。