一种可设置多次循环的耐崩解试验箱的制作方法

本实用新型涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种多次自动循环的耐崩解试验箱。

背景技术：

自然界的各种岩石，如含粘土岩、页岩、泥岩等易在循环降雨、水位波动的干湿循环条件下崩解，发生性质的劣化。岩石的耐崩解性是指岩石抵抗软化和崩解的能力，对评价岩石物理力学性质及工程特性至关重要，一般通过专门的耐崩解试验测定，采用耐崩解指数表示。

在实验室内开展的耐崩解性试验依据中华人民共和国标准-工程岩体试验方法标准(gb/t50266-2013)进行，试验主要步骤包括：将105℃～110℃烘烤24h后冷却的试样装入耐崩解试验仪的圆柱形筛筒内，然后将筛筒放入水槽注入蒸馏水，以20r/min的转速转动10min，将装有试样的筛筒在105℃～110℃烘箱内烘烤24h后称量质量，重复以上步骤并通过计算获得多次岩石崩解循环的耐崩解性指数。

现有的方法在多次崩解循环时需要对崩解试样进行转移和称量操作，操作过程费时费力，试样在转移过程中也容易受人为因素破碎，造成试验误差。

技术实现要素：

为解决以上问题，本实用新型提供一种可设置多次循环的耐崩解试验箱及试验方法，该耐崩解试验箱包括箱体、筛筒和水槽，所述筛筒和所述水槽均设置于所述箱体内，所述水槽下方设有一称重装置和一排水管，所述水槽底部设有一排水口，所述排水管一端正对所述水槽底部的排水口上，另一端穿过所述箱体侧壁并延伸至箱体外，所述筛筒为一中空的圆柱筒体，所述筛筒上布满筛孔，所述筛筒轴线上设有一转动轴，所述转动轴两端穿过所述筛筒，所述转动轴的一端部连接一驱动电机，所述驱动电机固定于箱体内壁，所述转动轴上缠绕有电热丝，所述筛筒用于盛装待崩解试样，所述驱动电机用于通过转动轴带动所述筛筒旋转，所述电热丝用于加热和干燥崩解试样，所述称重装置用于测量水槽内的崩解试样上崩解下的试样碎块的质量。

进一步地，所述箱体内还设有一输水管，所述输水管一端穿过所述箱体侧壁延伸至箱体外，另一端向下连接一伸缩装置，所述伸缩装置下方连接有一出水口和一橡胶塞，所述输水管上设有输水泵，所述输水泵用于通过所述出水口往水槽内输水，所述伸缩装置用于升降所述橡胶塞从而封堵或打开所述水槽底部的排水口。

进一步地，所述伸缩装置下方还设有水位传感器和位置传感器，所述水位传感器用于感测水槽内水的液面高度，所述位置传感器用于感测所述伸缩装置伸缩的长度，从而感测橡胶塞的位置。

进一步地，所述箱体上设有一箱门，所述箱门上设有一把手，所述箱门和所述水槽均由透明材质制成，便于试验人员观察箱内情况。

进一步地，所述排水口内设有过滤网，所述过滤网用于防止水槽内的崩解试样上崩解下的试样碎块随水槽中的水从所述排水口排出。

进一步地，所述箱体顶部还设有两排气口，所述排气口用于电热丝烘烤干燥崩解试样和试样碎块时排出箱体内的水蒸气。

进一步地，所述箱体内还设有一温度传感器，所述温度传感器用于感测箱体内的温度。

进一步地，所述筛筒上设有一筛筒盖，所述筛筒盖通过一连接件将所述筛筒盖可开启地连接于筛筒上，便于试验人员将待崩解试样放入筛筒内。

进一步地，所述筛筒上筛孔为直径小于2mm的圆孔。

本实用新型一种可设置多次循环的耐崩解试验箱的有益效果在于：该耐崩解试验箱可实现耐崩解试验的全自动化操作，较少耐崩解试验耗耗费人力，降低试验成本，省时省力，操作简单；且耐崩解试验箱在试验过程中，无需转移试样，解决了崩解试验中试样转移时破碎所带来的误差，使试验结果更准确可靠。

附图说明

图1是本实用新型一种多次自动循环的耐崩解试验箱的整体结构示意图。

图2是图1中箱体1内部构件的结构示意图。

图3是图1中筛筒14和转动轴的结构示意图。

图4是图1中伸缩装置15和输水管17的结构示意图。

图中：1-箱体，2-排气孔，3-温度传感器，4-把手，5-箱门，6-控制器，61-显示面板，62-控制按钮，7-排水管，8-称重传感器，9-称重台，10-水槽，11-驱动电机，12-转动轴，13-电热丝，14-筛筒，141-筛筒盖，142-连接件，15-伸缩装置，151-进水口，152-橡胶塞，153-位置传感器，154-水位传感器，16-输水泵，17-输水管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1至图4，一种可设置多次循环的耐崩解试验箱，包括箱体1、筛筒14、水槽10和输水管17；所述箱体1上设有一箱门5，箱门5上设有一把手4，所述筛筒14和所述水槽10均设置于所述箱体1内，所述水槽10下方设有一称重装置和一排水管7，优先地，所述箱门1和所述水槽10均由透明材质制成，便于试验人员观察箱体1的情况，所述称重装置包括称重传感器8和称重台9，所述称重传感器8固定于所述箱体1底部，所述称重台9设置所述称重传感器8和水槽10之间，所述称重台9用于支撑所述水槽10，所述称重传感器8用于测量出水槽10内盛装的崩解试样上崩解下的试样碎块的质量，所述水槽10水槽10底部设有一排水口，所述排水管7一端设有一接水口，所述接水口位于所述所述水槽10底部的排水口的正下方，所述接水口正对所述排水口，所述排水管7的另一端穿过所述箱体1侧壁并延伸至箱体1外，所述接水口用于盛接排水口中流出的水，并通过所述排水管7将水槽10中的水导出箱体1外，优选地，所述排水口内设有过滤网，所述过滤网用于防止水槽10内的试样碎块从排水口排出。

所述筛筒14为一中空的圆柱筒体，所述筛筒14上布满筛孔，优选地，所述筛孔为直径小于2mm的圆孔，所述筛筒14上设有一筛筒盖141，所述筛筒盖141通过连接件142可开启地连接于筛筒14上，所述筛筒14轴线上设有一转动轴12，所述转动轴12两端所述穿过所述筛筒14，所述转动轴12的一端部连接有驱动电机11，所述驱动电机11固定于箱体1内壁，所述转动轴12上还缠绕有一电热丝13，所述筛筒14位于所述水槽10上方，且不与所述水槽10接触，所述筛筒14内盛装有待崩解试样，所述试样碎主要为岩石块，所述驱动电机11用于带动所述筛筒14旋转，所述电热丝13用于加热和干燥筛筒14内盛装的待崩解试样和水槽10内的试样碎块。

所述输水管17一端连接水源(例如水箱)，所述输水管17另一端穿过所述箱体1侧壁延伸箱体1内，且该端部向下连接一伸缩装置15，所述输水管17上设有一输水泵16，所述伸缩装置15位于所述水槽10上方，所述伸缩装置15下方连接有出水口151、橡胶塞152、位置传感器153和水位传感器154，所述出水口151与所述输水管17连通，所述输水泵16用于将水源中水通过出水口151输入至水槽10中，所述伸缩装置15用于带动橡胶塞152升降从而封闭或打开水槽10底部的排水口，所述位置传感器153用于感测所述伸缩装置15伸缩的长度，从而感测橡胶塞152的位置，所述水位传感器154用于感测水槽10内水位高度。

进一步地，所述箱体1内设有一温度传感器3，所述箱体1顶部设有两排气孔2，所述箱体1的箱门5上方设有控制器6，所述排气孔2用于使箱体1内的水蒸气排出，所述温度传感器3用于感测箱体1内的温度，所述控制器6上设有显示面板61和控制按钮62，所述控制器6用于获取位置传感器153、水位传感器154、温度传感器3和称重传感器8感测的数据，同时控制驱动电机11、输水泵16、加热丝13和伸缩装置15，并根据感测的数据计算出待崩解试样耐崩解系数，所述显示面板用于显示各传感器感测的数据、耐崩解试验箱的工作数据以及待崩解岩石试样的耐崩解系数的试验结果，所述控制按钮用于试验人员输入试验数据和操控该耐崩解试验箱。

一种基于上述可设置多次循环的耐崩解试验箱的试验方法包括以下步骤：

(1)首先称量烘干后的待崩解试样，获得待崩解试样的初始质量m0，打开箱门5，将待烘干后的待崩解试样，从筛筒盖141放入筛筒14内后，关闭筛筒盖141；

(2)伸缩装置15带动橡胶塞152下降堵住水槽10的出水口，输水泵16向水槽10内输水至水面高度到达水槽10的高度2/3处，筛筒14中的待崩解试样浸泡于水槽10中的水中；

(3)驱动电机11带动筛筒14以转速20r/min的转速匀速转动10min，崩解试样的部分岩石块破碎为试样碎块，试样碎块通过塞孔落入水槽10中；

(4)伸缩装置15回缩，带动橡胶塞152上升，打开排水口，水槽10的水通过排水管7排出；

(5)电热丝13加热至箱体1内温度到105℃，并持续24h，烘烤并干燥崩解试样及水槽内的试样碎块；

(6)烘烤、干燥完成后，停止加热，使箱体1温度恢复至常温，称重装置获取经过一次耐崩解试验后的崩解试样上掉落的试样碎块的质量m1，完成一次耐崩解试验；

(7)重复步骤2-6，获取n耐崩解试验的崩解试样的质量mn，并计算耐崩解系数idⁿ，耐崩解系数的计算公式为

idⁿ＝(m0-mn)/m0*100％，

idⁿ为第n次耐崩解试验试验的耐崩解系数；m0为崩解试样的初始质量；mn为n次耐崩解试验水槽内试样碎块的质量。

本实用新型一种可设置多次循环的耐崩解试验箱的有益效果在于：该耐崩解试验箱可实现耐崩解试验的全自动化操作，较少耐崩解试验耗耗费人力，降低试验成本，省时省力，操作简单；且耐崩解试验箱在试验过程中，无需转移试样，解决了崩解试验中试样转移时破碎所带来的误差，使试验结果更准确可靠。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。