[发明专利]板层组合式毛细水上升试验柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验装置，属于一种测定毛细水上升高度和监测毛细水上升引起的水分分布剖面的试验装置。

背景技术

毛细现象主要是由毛管力引起的，分布在土颗粒内部相互贯通的孔隙是毛细水上升的管道。土颗粒越细，毛细水上升的高度越大。文物保护中潮湿土遗址由于受到地下水毛细作用，水分不断上升，土遗址受到侵袭，产生崩塌现象，造成土遗址的严重破坏，为土质文物的保存带来了严重的威胁。因此，研究土遗址的毛细水上升高度和毛细水上升引起的水分分布剖面，从而确定土质文物由于毛细水作用产生的病害势在必行。现有的测量装置无法增减高度从而无法分层取样测量含水率的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种板层组合式毛细水上升试验柱，以实现根据需要增减高度和分层取样测量含水率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种板层组合式毛细水上升试验柱，包括土样夯实柱、刻槽和有机玻璃板层，所述多层有机玻璃板层固定在一起，所述固定在一起的多层有机玻璃板层中间形成土样夯实柱，所述有机玻璃板层间填充密封材料，所述刻槽设置在有机玻璃板层上，当两块机玻璃板层固定在一起时，设置在两块机玻璃板上的刻槽组成一个圆孔。

进一步的，所述有机玻璃板层上设置有螺栓杆孔，所述螺栓通过螺栓杆孔将上述多层有机玻璃板层固定在一起。

进一步的，所述各个有机玻璃板层间填充密封材料为凡士林或玻璃胶。

进一步的，所述有机玻璃板层的长、宽、高分别为400mm、400mm、20mm，所述有机玻璃板层中间开有一个直径为100mm的通孔。

进一步的，所述刻槽为直接为10mm的半圆柱状。

进一步的，所述螺栓杆孔分布在有机玻璃板层的4角。

本发明的技术方案，通过采用多层有机玻璃板层叠加设置，可以根据不同性质土样毛细水上升高度不同，任意组合有机玻璃板层，达到所需高度要求，从而分层取样测量含水率的目的。而各板层中留有半圆形刻槽，可在任意高度处对接，可根据需要设定含水率探头位置。最后可将试样按板层厚度分层取样，进行烘箱法测定含水率，对探头测量含水率进行校正。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的板层组合式毛细水上升试验柱的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的有机玻璃板层的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-土样夯实柱；2-螺栓；3-刻槽；4-有机玻璃板层；5-螺栓杆孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种板层组合式毛细水上升试验柱，包括土样夯实柱、刻槽和有机玻璃板层，多层有机玻璃板层固定在一起，固定在一起的多层有机玻璃板层中间形成土样夯实柱，有机玻璃板层间填充密封材料，刻槽设置在有机玻璃板层上，当两块机玻璃板层固定在一起时，设置在两块机玻璃板上的刻槽组成一个圆孔。

如图1所示，有机玻璃板层的4角上均设置螺栓杆孔，螺栓2通过螺栓杆孔5将多层有机玻璃板层固定在一起，各个机玻璃板层4间填充密封材料，密封材料为凡士林或玻璃胶，将上下两层有机玻璃板层4密封，根据试验用的土样粒径大体确定所需试验中有机玻璃板层4的高度。

土样夯实柱1中放置根据需要过筛后的散土，散土采用分层夯实，先将三个有机玻璃板层4安装好，按照所需配置散土的干密度计算每层夯实柱1中所需的散土质量，将称量好的一层散土倒入安装好的三个有机玻璃板层4中，每个有机玻璃板层高度为20mm，将散土均匀夯实到一层有机玻璃板的上层界面，并用打毛器将所夯实的土样表面打毛；随后，继续安装一层有机玻璃板层4，再倒入一层计算后并称量好的散土，夯实至一层有机玻璃板的上层界面，用打毛器将所夯实的土样表面打毛；随后重复上面过程，直至所夯土样到达已预计的毛细水上升高度范围；最后将最上层的有机玻璃板层4用螺栓2固定。

根据试验需要，布置刻槽3，如每隔40mm设置一个探头，则将刻槽3在每40mm处对接，即两个有机玻璃板层4对接构成一个圆柱型刻槽。根据需要对接刻槽3，在夯实土样时，将探头埋入土样中，供毛细水上升时，不同层位上水分的实时监测。

在板层组合式毛细水上升试验柱底端放置透水石和盛水容器，为毛细水作用提供水源。