土工试验用灰土存储方法及其装置与流程

本发明属于存储设备技术领域，具体涉及一种土工试验用灰土存储方法，还涉及一种土工试验用灰土存储装置。

背景技术

在岩土工程领域，经常会遇到不同种类的岩土体，这些岩土体或多或少都存在不同的工程问题。例如，失陷性黄土在我国的分布面积约占黄土面积的60％，是我国分布较为广泛的区域性土，这类土浸水后其结构会遭到破坏，在上覆土层自重应力和附加应力的共同作用下容易发生显著附加变形，导致严重的工程问题；冻土是指零摄氏度以下并含有冰的各种岩石和土壤，是一种对温度极为敏感的土体介质，多分布在我国高纬度或者高海拔地区，具有显著的流变性特点，其长期强度远低于瞬时强度特征，但是冻土随着气候变暖不断退化，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临冻胀和融沉的危险。因此，对特殊土的处理和研究是目前岩土工程重点解决的问题之一。

在研究这些特殊土的产生原因和处理方案的设计中，利用这些土的自身优势，通过添加石灰等材料来增强特殊土的力学特性。在利用石灰等材料处理特殊土的过程中，地下水和空气中co2会与石灰发生反应产生碳酸钙，从而增强石灰土(特殊土中添加石灰简称石灰土)的处理效果，此过程的反应速度较为缓慢，因此认识和研究co2环境下，石灰对特殊土的处理效果具有重大意义。

利用石灰处理特殊土问题的实验室研究，主要是针对重塑土试样来进行展开，对试样养护的好坏决定着的研究的结论。目前用于土体试样养护的装置主要为玻璃干燥器，这类装置能保证试样具有一定含水率，为试样的养护提供一个相对的稳定环境。但是该类装置具有以下缺点：(1)养护一段时间后，玻璃干燥器内的湿度梯度分层明显，上、下部试样的含水量存在差异；(2)玻璃干燥器在使用过程中，由于人为的操作不当，容易导致干燥器的封闭不严，无法保证一个相对稳定的湿度环境；(3)干燥器是封闭的，试样无法吸收空气中的co2，尤其是对灰土类材料，容易导致样式在养护过程中结果失真。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是提供一种土工试验用灰土存储方法，解决土工试样进行试验时储存条件差的问题。

本发明的第二个目的是提供一种土工试验用灰土存储装置，用以实现上述土工试验用灰土存储方法。

为了达到上述的第一个目的，本发明所采用的技术方案是，一种土工试验用灰土存储方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，先打开养护箱，再向养护箱下方的储水室加入水，之后将灰土放置于隔板上，并重新将养护箱密封；

步骤2，向二氧化碳发生器的第一密封室内加入柠檬酸，向二氧化碳发生器的第二密封室内加入小苏大；

步骤3，将第一导管的一端从第一密封室上的第一出液口伸入柠檬酸内，将第二导管的另一端从二密封室上的第二出液口伸入；

步骤4，用第二导管将第二密封室上的出气口与养护箱内的养护室连通；

步骤5，打开第二导管上的控制阀，完成对灰土储存环境的布置。

为了达到上述的第二个目的，本发明所采用的技术方案是：一种土土工试验用灰土存储装置，包括养护箱，所述养护箱的内壁之间设置有隔板，所述隔板的上方为养护室，隔板的下方为储水室，所述养护室内设置有加湿器和湿度计，所述储水室为所述加湿器供水；还包括二氧化碳发生器，所述二氧化碳发生器包含并排设置的第一密封室和第二密封室，所述第一密封室的顶部设置有第一出液口和排气口，所述第二密封室的顶部设置有第二进液口和出气口，所述第一出液口与所述第二出液口通过第一导管相连通，所述出气口通过第二导管与养护室相通，所述二氧化碳发生器还包括第三密封室，所述第三密封室位于所述第一密封室和第二密封室的下方，并且第二密封室与第三密封室相通。

本发明的特征还在于：

所述养护箱包含密封盖，所述密封盖可拆卸地安装在养护箱顶部。

所述养护箱的外侧壁上设置有凸缘，所述密封盖的外沿通过螺栓固定在所述凸缘上。

所述密封盖与所述凸缘之间设置有密封圈。

所述养护箱的底部设置有细孔，所述第二导管的一端通入所述储水室中。

所述第二导管上设置有真空泵，所述密封盖上设置有压力表和排气阀。

本发明的有益效果是：本发明的土工试验用灰土存储方法及其装置，在其养护箱内设置有多种补充剂份，可为进行土工研究试验创造较好的储存环境，使试样能够长时间保持原有的特征。

附图说明

图1是本发明土工试验用灰土存储装置的结构示意图。

图中，1.养护箱，2.加湿器，3.密封盖，4.螺栓，5.压力表，6.排气阀，7.密封圈，8.第二导管，9.真空泵，10.第二密封室，11.二氧化碳发生器；12.第三密封室；13.第一导管；14.第一密封室；15.湿度计；16.控制阀；17.单向阀；18.供水管；19.隔板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步地进行详细说明。

本发明的一种土工试验用灰土存储方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，先打开养护箱1，再向养护箱1下方的储水室加入水，之后将灰土放置于隔板19上，并重新将养护箱1密封；

步骤2，向二氧化碳发生器11的第一密封室14内加入柠檬酸，向二氧化碳发生器11的第二密封室10内加入小苏大；

步骤3，将第一导管13的一端从第一密封室14上的第一出液口伸入柠檬酸内，将第二导管13的另一端从第二密封室10上的第二出液口伸入；

步骤4，用第二导管8将第二密封室10上的出气口与养护箱1内的养护室连通；

步骤5，打开第二导管8上的控制阀16，完成对灰土储存环境的布置。

本发明的一种土工试验用灰土存储装置，如图1所示，包括养护箱1和二氧化碳发生器11；养护箱1的内壁之间设置有隔板19，隔板19的上方为养护室，隔板19的下方为储水室，养护室内设置有加湿器2和湿度计15，储水室为加湿器2供水；二氧化碳发生器11包含并排设置的第一密封室14和第二密封室10，第一密封室14的顶部设置有第一出液口和排气口，第二密封室10的顶部设置有第二进液口和出气口，第一出液口与第二出液口通过第一导管13相连通，出气口通过第二导管8与养护室相通；二氧化碳发生器11还包括第三密封室12，可将小苏打储存在第三密封室12中，第三密封室12位于第一密封室14和第二密封室10的下方，并且第二密封室10与第三密封室12相通。

本发明的土工试验用灰土存储装置，其养护室内储存有灰土试样，储水室内储存有水，加湿器2的供水管伸入储水室的液面以下，第一密封室14内储存有柠檬酸、第二密封室10内储存有小苏打。打开控制阀16，当养护室内的空气中的二氧化碳被灰土试样吸收后，养护室内的气压将低于外界气压，此时第一密封室14内的柠檬酸会在外界气压的作用下，通过第一导管13流入第二密封室10内，与第二密封室10内的小苏打发生反应生成二氧化碳，二氧化碳则通过第二导管8通入养护室内，当养护室内的气压与外界气压平衡时，第一密封室14内的柠檬酸将不会继续流入第二密封室10中。工作人员可参考湿度计15的读数，选择是否打开加湿器2对养护室进行加湿。

如图1所示，养护箱1包含密封盖3，养护箱1的外侧壁上设置有凸缘，密封盖3的外沿通过多个螺栓4固定在凸缘上，方便取样；密封盖3与凸缘之间通过密封圈7密封，可进一步防止漏气。

如图1所示，养护箱1的底部设置有细孔，第二导管8上连接有真空泵9，第二导管8的一端通入储水室中，密封盖3上设置有压力表5和排气阀6。

可根据实验对二氧化碳浓度的不同要求，使用真空泵9将第一密封室14内的柠檬酸吸入第二密封室10，与小苏打混合产生二氧化碳，二氧化碳在真空泵9的作用下从第二导管端部的单向阀17排出，并经储水室从养护室的底部排入，此时空气从排气阀6排出，实现改变养护室内二氧化碳浓度的目的。

本发明的土工试验用灰土存储方法及其装置，解决了灰土试样在养护装置中养护时，养护条件差的问题。