[实用新型]土水特征曲线全过程连续测试装置

说明书

本实用新型提供一种土水特征曲线全过程连续测试装置，模具组件包括左模具和右模具，左模具和右模具内分别设有左槽和右槽，左槽和右槽内均设有待测土样；夹具设于左模具和右模具中间并固定，夹具中间设有陶土板；两个多孔板分别设于左模具和右模具的外侧，陶土板、左槽、右槽和两个多孔板从内至外依次贴紧安装；三个传感器分别插入左模具、右模具内的待测土样和陶土板内；计算机与三个传感器连接。通过传感器实时自动采集与保存待测土样与陶土板从饱和状态至干燥状态的全过程的含水率和温度数据，根据陶土板的含水率和吸力相关性标定曲线与实测的待测土样与陶土板的含水率与温度连续变化数据，计算待测土样不同含水率状态的吸力值连续变化数据。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程和土力学的技术领域，尤其涉及一种土水特征曲线全过程连续测试装置。

背景技术

土水特征曲线定义为土的含水率与土的吸力之间的关系曲线，是描述土体在不同含水率状态下物理力学特性的重要指标。目前，测量土水特征曲线的实验方法有很多种，它们在试验成本、复杂程度和测量范围上各有不同，主要有轴平移法、张力计法、相对湿度控制法、冷镜法和接触式滤纸法等。

现有的土水特征曲线测试方法中，轴平移法与张力计法受高进气值材料的限制，仅可开展待测土样低吸力段的土水特征曲线测试。而相对湿度控制法与冷镜法，仅可开展待测土样高吸力段的土水特征曲线测试。上述方法除了测试吸力范围有限外，其测试装置还包含高进气值材料、压力控制装置、相对湿度控制或测量装置等，测试仪器成本高，不利于多台仪器同时开展试验，测试效率低。接触式滤纸法虽然成本低，且吸力测试范围更大，但由于不同种类或生产批次的滤纸孔隙结构存在差异，通过含水率与吸力值相关性标定的滤纸不能完全代表所有滤纸的特性，且由于滤纸的空隙结构经过干湿循环后会发生变化，其含水率与吸力值相关性也随之发生变化，无法重复使用。此外，由于滤纸的质量较小，对其进行标定和测试时，质量的称量与含水率计算误差较大，造成土水特征曲线的标定与测试结果存在较大的误差。上述现有的土水特征曲线测试方法，均只能测试若干组土样在不同含水率状态下的吸力离散数据，并通过这些离散的数据连接或拟合为连续的土水特征曲线，无法自动获取土样全过程、连续的土水特征曲线。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种土水特征曲线全过程连续测试装置，旨在解决现有技术中无法获取土样全过程、连续的水土特征曲线的问题。

本实用新型的实施例提供一种土水特征曲线全过程连续测试装置，包括：

模具组件，包括左模具和右模具，所述左模具和所述右模具内分别设有左槽和右槽，所述左槽和所述右槽内均设有待测土样；

夹具，设于所述左模具和所述右模具中间并固定，所述夹具中间设有陶土板；

两个多孔板，分别设于所述左模具和所述右模具的外侧，所述陶土板、所述左槽、所述右槽和两个所述多孔板从内至外依次贴紧安装；

三个传感器，分别插入所述左模具、所述右模具内的待测土样和所述陶土板内，用于获取所述待测土样和所述陶土板的含水率和温度数据；以及，

计算机，与三个所述传感器连接。

进一步地，所述陶土板为圆饼状。

进一步地，所述陶土板的材质为氧化铝颗粒或氧化锆颗粒。

进一步地，所述陶土板的内部孔隙尺寸呈0.001mm～0.1mm范围内均匀分布。

进一步地，所述待测土样与所述陶土板呈抽真空饱和设置。

进一步地，所述左槽和所述右槽呈与所述陶土板相适配的圆饼状。

进一步地，所述左模具、所述右模具、所述夹具和两个所述多孔板均呈矩形设置，在四个角处均设有位置对应的通孔，还包括穿设于四个所述通孔内的螺杆，所述螺杆的两端螺纹连接有螺帽，以将所述陶土板、所述左槽、所述右槽和两个所述多孔板从内至外依次贴紧安装。