一种岩土体吸水试验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种岩土体吸水试验装置,包括底座、水循环系统及水位控制系统，底座上设有第一支架和第二支架，水循环系统中，集水槽固定于底座上，溢流槽设在第一支架的上端，溢流槽内通过一个竖直隔板分隔为左槽和右槽，竖直隔板的高度小于溢流槽的外围高度，集水槽通过注水管连通到右槽底部，注水管上设水泵，左槽底部通过回流管连接到集水槽；水位控制系统中，平衡水槽设在第二支架上端，平衡水槽内设有水平隔板，水平隔板上均匀设有多个孔，水平隔板上表面与竖直隔板顶端位于同一水平线上，引水管一端连通溢流槽的右槽底部、另一端连通平衡水槽，引水管上设有液体流量计。本发明优点：能实现在吸水试验中岩土体样品吸水界面水位的自动稳定。
【专利说明】一种岩土体吸水试验装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及吸水试验装置【技术领域】，尤其涉及的是一种岩土体吸水试验装置。
【背景技术】
[0002] 为了研究岩土体吸水量和吸水速率随时间的变化特性，吸水试验尤其是无压吸水 试验被广泛采用。如今岩土体无压吸水试验装置繁杂，没有统一的试验装置。大多数无压吸 水试验将岩土体样品与水面直接接触吸水，待岩土体样品吸水使得水面下降一定幅度后， 再加水使水面回升。此种吸水试验操作不便，且伴随着水位变化及水压变化，无法准确获得 岩土体样品吸水量和吸水速率随时间的变化特性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、操作简便、能实现 在吸水试验过程中岩土体吸水界面水位的自动稳定的岩土体吸水试验装置。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] -种岩土体吸水试验装置，包括底座、水循环系统及水位控制系统，所述底座上 设置有向上伸出的第一支架和第二支架，所述水循环系统包括集水槽、溢流槽、水泵、注水 管和回流管，所述集水槽固定于所述底座上，所述溢流槽设置在所述第一支架的上端，所述 溢流槽内通过一个坚直隔板分隔为左槽和右槽，所述坚直隔板的高度小于所述溢流槽的外 围高度，所述集水槽通过所述注水管连通到所述右槽底部，所述注水管上设置所述水泵，所 述左槽底部通过所述回流管连接到所述集水槽；所述水位控制系统包括平衡水槽、引水管 及液体流量计，所述平衡水槽设置在所述第二支架的上端，所述平衡水槽内设置有水平隔 板，所述水平隔板上均匀设有多个上下贯通的孔，所述水平隔板上表面与所述坚直隔板顶 端位于同一水平线上，所述水平隔板上表面用于放置所述岩土体样品，所述引水管一端连 通所述溢流槽的右槽底部、另一端连通所述平衡水槽，且所述引水管上设置有检测流量的 液体流量计。
[0006] 作为上述述的一种岩土体吸水试验装置的优选实施方式，所述水平隔板上表面与 所述岩土体样品之间设置有滤纸。
[0007] 作为上述述的一种岩土体吸水试验装置的优选实施方式，所述液体流量计为瞬时 流量计或累计流量计。
[0008] 本发明相比现有技术具有以下优点：
[0009] 本发明提供的一种岩土体吸水试验装置，利用集水槽、溢流槽、水泵、注水管和回 流管形成的水循环系统实现了水的循环利用，能节约用水，且供水连续性好；基于连通器原 理，利用溢流槽、平衡水槽、引水管及液体流量计形成的水位控制系统，实现了在吸水试验 的过程中岩土体样品吸水界面水位的自动稳定，而无需往平衡水槽中加水使水面回升，操 作简单方便，且由于其吸水界面的水位能自动持续稳定，且为单面吸水、吸水界面处水压为 零，因此能准确获得岩土体样品吸水量或吸水速率随时间的变化特性。此外，本岩土体吸水 试验装置结构简单，取材方便，成本低，适于大范围推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0012] 参见图1，本实施例提供的一种岩土体吸水试验装置，包括底座1、水循环系统及 水位控制系统，底座1上设置有向上伸出的第一支架2和第二支架3,水循环系统包括集水 槽4、溢流槽5、水泵8、注水管7和回流管9,集水槽4固定于底座1上，溢流槽5设置在第 一支架2的上端，溢流槽5内通过一个坚直隔板6分隔为左槽和右槽，坚直隔板6的高度小 于溢流槽5的外围高度，集水槽4通过注水管7连通到右槽底部，注水管7上设置水泵8,左 槽底部通过回流管9连接到集水槽4 ;水位控制系统包括平衡水槽12、引水管10及液体流 量计11，平衡水槽12设置在第二支架3的上端。平衡水槽12内设置有水平隔板13,水平 隔板13上均匀设有多个上下贯通的孔，水平隔板13上表面与坚直隔板6顶端位于同一水 平线上，水平隔板13上表面用于放置岩土体样品14,水平隔板13上表面与岩土体样品14 之间设置有滤纸。引水管10 -端连通溢流槽5的右槽底部、另一端连通平衡水槽12,且引 水管10上设置有检测流量的液体流量计11。液体流量计11根据需要选用瞬时流量计或累 计流量计，当需要获得岩土体样品14累积吸水量随时间的变化特性时采用累积流量计，当 需要获得岩土体样品14瞬时吸水速率随时间的变化特性时采用瞬时流量计。
[0013] 上述水循环系统进行水循环的工作原理如下：向集水槽4注水，利用水泵8将集水 槽4中的水送至溢流槽5的右槽，直至溢流槽5的右槽内的水经过坚直隔板6溢流进入左 槽，左槽的水通过回流管9流入集水槽4,如此反复循环，即可实现水的循环利用，能节约用 水，且供水连续性好。
[0014] 上述水位控制系统的工作原理如下：利用水循环系统中水泵8向溢流槽5注水的 同时，溢流槽5的右槽中的水经过引水管10流经液体流量计11进入平衡水槽12,直至平衡 水槽12中水位与溢流槽5的右槽中水位一致，即平衡水槽12中的水面刚好没过水平隔板 13的上表面，即达到水位平衡，此时仅岩土体样品14的底面为吸水面，岩土体样品14为单 面、无压吸水。
[0015] 岩土体样品14吸水试验过程为：
[0016] ①岩土体样品14制备：制备截面积小于水平隔板13的柱状岩土体样品14 ;
[0017] ②在水平隔板13上即将放置岩土体样品14处的位置放置滤纸；
[0018] ③待滤纸吸水饱和后，打开液体流量计11，将岩土体样品14放置在滤纸上，每间 隔一定时间读取并记录液体流量计11显示的读数，直至液体流量计11读数不再变化；
[0019] ④根据吸水时间和相对应的液体流量计11读数，即可准确获得岩土体样品14累 积吸水量（采用累积流量计）或瞬时吸水速率（采用瞬时流量计）随时间的变化特性。
[0020] 本实施例提供的一种岩土体吸水试验装置，基于连通器原理，利用水位控制系统 结合水循环系统，实现了在吸水试验的过程中岩土体样品14吸水界面水位的自动稳定，而 无需往平衡水槽12中加水使水面回升，操作简单方便，且由于其吸水界面的水位能自动持 续稳定、吸水界面处水压为零，因此能准确获得岩土体样品14吸水量或吸水速率随时间的 变化特性。此外，本岩土体吸水试验装置结构简单，取材方便，成本低，适于大范围推广使 用。
[0021] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种岩土体吸水试验装置，其特征在于：包括底座、水循环系统及水位控制系统，所 述底座上设置有向上伸出的第一支架和第二支架，所述水循环系统包括集水槽、溢流槽、水 泵、注水管和回流管，所述集水槽固定于所述底座上，所述溢流槽设置在所述第一支架的上 端，所述溢流槽内通过一个坚直隔板分隔为左槽和右槽，所述坚直隔板的高度小于所述溢 流槽的外围高度，所述集水槽通过所述注水管连通到所述右槽底部，所述注水管上设置所 述水泵，所述左槽底部通过所述回流管连接到所述集水槽；所述水位控制系统包括平衡水 槽、引水管及液体流量计，所述平衡水槽设置在所述第二支架的上端，所述平衡水槽内设置 有水平隔板，所述水平隔板上均匀设有多个上下贯通的孔，所述水平隔板上表面与所述坚 直隔板顶端位于同一水平线上，所述水平隔板上表面用于放置所述岩土体样品，所述引水 管一端连通所述溢流槽的右槽底部、另一端连通所述平衡水槽，且所述引水管上设置有检 测流量的液体流量计。
2. 如权利要求1所述的一种岩土体吸水试验装置，其特征在于：所述水平隔板上表面 与所述岩土体样品之间设置有滤纸。
3. 如权利要求1所述的一种岩土体吸水试验装置，其特征在于：所述液体流量计为瞬 时流量计或累计流量计。
【文档编号】G01N15/08GK104089867SQ201410337508
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】蔡毅, 严家平, 刘杰, 许帮贵, 李冬, 谷得明 申请人:安徽理工大学, 淮北矿业（集团）有限责任公司