[发明专利]一种双控温土体膨胀测定仪

说明书

本发明公开了一种双控温土体膨胀测定仪，包括土体膨胀仪测定工作台、两台制温循环机、测力显示仪和多根导管等，所述土体膨胀测定仪工作台的支架由环形钢片、中部钢板、底部钢板、螺杆、紧固螺母、固定螺杆等组成，所述膨胀测定仪内腔室由内至外分别为带刻度的环刀、浸水开口室、控温介质循环腔、保温层，所述膨胀测定仪内腔室由上至下分别为位移传感器、压力传感器、轻质玻璃纤维盖板、透水石垫块、绝热块、支架中部钢板、底部控温介质循环腔、保温层。本发明不仅可以做土体膨胀实验，在浸水开口室不加水时，还可以做冻胀试验，利于节约实验室空间与采购成本。

技术领域

本发明涉及一种双控温土体膨胀测定仪，属于教育教学仪器或实验用具领域。

背景技术

膨胀土是一种遇水就膨胀，失水就收缩、并具有加大的变形能力的黏土。在膨胀土地区进行工程施工建设极易造成山体滑坡等灾害。而土体冻胀破坏是季节性冻土地区常见的结构破坏形式，容易导致道路出现开裂、突起、沉陷，挡土墙倒塌，构筑物冷拔等破坏现象。另外，大型，大型冷库、液化气地下存储罐等由于人工制冷而产生冻胀破坏的案例常有发生。我国每年因为土体的膨胀破坏带来的损失无法估量。

土体膨胀问题严重困扰着该地区地基上构筑物的应用，对土体膨胀量以及膨胀力的测定，并掌握其规律，为预防和治理结构物的膨胀破坏提出可行性建议，解决长期以来困扰我国广大膨胀土地区结构膨胀破坏难题，减少膨胀破坏带来的经济损失，具有十分重要的意义。

目前，国内外各大院校岩土类各专业在学习相关课程时，均开设土壤膨胀试验，利用该实验可测量长期位于地下水位以上的膨胀性土壤及细颗粒回填土壤开挖或地面水渗入后造成的膨胀量，然而现有膨胀仪却存在许多弊端。

目前土壤膨胀实验使用的膨胀仪由百分表、上盖、底座、套座、环刀、透水石、螺杆、导环等组成。实验时，先用切土环刀切去试样，修平两面，将环刀刀口置于透水石上面，再将导环放在环刀上，用螺丝3只轻拧压平，然后将玻璃活塞盖于土样表面，轻轻拧动百分表下部的调节螺母，使百分表测针端点与活塞头刚好接触，记录下此时百分表的读数，最后将清水或天然水注入容器，使水面经常保持与土样高度表面齐平，或按土工操作规程使水面高于土样，定期记录百分表读数，直到不膨胀为止。

现有土壤膨胀仪有以下弊端：1)使用百分表读数误差较大，这在很大程度上影响了实验数据的精度与准确性；2)现有膨胀仪只能粗略量测膨胀量与膨胀稳定后的含水量，然而并不能量测膨胀力的大小；3)温度对土体膨胀特性影响较大，现有膨胀仪没有考虑环境温度对土壤膨胀特性的影响，即只能在实验室温度条件下进行量测，并不能很好的模拟地质现场的环境温度。针对上述缺陷，虽然有多种产品对现有膨胀仪作了改进，但都是基于原有主体结构的局部调整，虽避免了一些缺陷，但操作起来步骤依然繁琐，且制造成本相对较高，不利于仪器的推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双控温土体膨胀测定仪，其避免了现有土体膨胀仪带来的各种弊端，并且实验操作起来简单便捷，成本低廉，能够大大提高实验的精确性，本发明是通过如下技术方案来实现上述目的。

为了实现上述目的，本发明采用的一种测量不同温度下土体膨胀特性的双控温土体膨胀测定仪，包括两台制温循环机，一架土体膨胀测定仪工作台，一台测力显示仪，导管等。

进一步地，所述土体膨胀测定仪工作台包括膨胀测定仪支架，工作台内腔室，YHD型位移传感器，智能位移显示屏，微型压力传感器等。

进一步地，所述膨胀测定仪支架上端为一圆环形钢片，钢片中部为一十字形支架，用于固定智能位移显示屏、压力传感器与位移传感器，环形钢片圆心处与四等分点处分别开一通孔。支架中间部分为具有一定厚度的圆形钢板，圆形钢板中间位置设有轨道凹槽，用于放置与固定工作台内腔室，钢板四等分点处同样设有与上端环形钢片相匹配的四个通孔。支架底端为一圆形钢板，用于固定整个支架工作台。