测定土-水-气变形时效的室内试验装置制造方法
【专利摘要】测定土-水-气变形时效的室内试验装置，包括试样筒，试样筒上设盖板，下设底座，盖板上设有加压板，盖板和底座上分别设有电极片Ⅰ，试样筒内壁上沿轴向间隔设有电极片Ⅱ，电极片Ⅰ、电极片Ⅱ均与恒压电阻仪连接。盖板和底座上的电极片Ⅰ分别通过导线与恒压电阻仪连接，每个电极片Ⅱ通过一根导线穿过试样筒壁与一个恒压电阻仪连接。本实用新型实现了土体的电阻率随时间和应变的变化情况的检测，适用于探索不同性状土样在加载条件下的电阻率变化规律，可用于研究土体三相介质的演化规律，从而进一步探索土体的固结和蠕变等长期变形效应，有助于土体的试验细观规律研究和工程现场工后沉降规律研究。
【专利说明】测定土-水-气变形时效的室内试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程试验装置【技术领域】，涉及一种测定土 -水-气变形时效的室内试验装置。
【背景技术】
[0002]对于土体的变形规律研究，目前主要集中在宏观分析上，如近些年来在西北地区广泛开展的“填沟造地、上山建设”等黄土高填方、高路堤项目，其工后沉降宏观规律及其形成机理的研究成为重要课题。随着先进技术的进步，对黄土的细观变形规律研究也取得了不少研究成果，但其主要探明的是黄土的孔隙性、各向异性、颗粒的大小、形状及定向度等定性指标，无法检测土体在动态变化条件下的变形情况，且制样和测试过程较繁琐，成本太高，同时，切片试验难以反映土体的非均匀性、各向异性，工程应用难度较大。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种测定土 -水-气变形时效的室内试验装置，可检测土体在动态变化条件下的变形情况。
[0004]本实用新型的技术方案是，测定土 -水-气变形时效的室内试验装置，包括试样筒，试样筒上设盖板，下设底座，盖板上设有加压板，盖板和底座上分别设有电极片I，试样筒内壁上沿轴向间隔设有电极片II，电极片1、电极片II均与恒压电阻仪连接。
[0005]本实用新型的特点还在于:
[0006]盖板和底座上的电极片I分别通过导线与恒压电阻仪连接，每个电极片II通过一根导线穿过试样筒壁与一个恒压电阻仪连接。
[0007]电极片II为两排，两排电极片II沿试样筒径向对称设置。
[0008]盖板和底座上分别设有排水孔。
[0009]试样筒、盖板和底座为一体式结构。
[0010]盖板、底座和试样筒为通过一根圆柱状有机玻璃打磨旋刻成型。
[0011]盖板和底座分别通过密封胶与电极片I粘结；电极片II通过螺栓和螺母固定在试
样筒壁上。
[0012]排水孔分别设置在距离加压板中心和底座中心0.8倍的半径处。
[0013]试样筒、加压板、盖板和底座均为绝缘体有机玻璃，圆形电极片、导线、正方形电极片均为红铜材料。
[0014]本实用新型具有如下有益效果:
[0015]1、本实用新型实现了土体的电阻率随时间和应变的变化情况的检测，适用于探索不同性状土样在加载条件下的电阻率变化规律，可用于研究土体三相介质的演化规律，从而进一步探索土体的固结和蠕变等长期变形效应，有助于土体的试验细观规律研究和工程现场工后沉降规律研究。
[0016]2、本实用新型可实现动态观测和可视化效果，且快捷和无损，拆装方便，移动灵活。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型测定土-水-气变形时效的室内试验装置结构示意图；
[0018]图2是本实用新型测定土 -水-气变形时效的室内试验装置实施例结构示意图；
[0019]图3是图2的1-1剖面图；
[0020]图4是图2的I1-1I剖面图；
[0021]图5是图2的II1-1II剖面图。
[0022]图中，1.试样筒，2.电极片I，3.导线，4.电极片II，5.排水孔，6.加压板，7.盖
板，8.底座，9.螺栓螺母，10.橡胶塞。
【具体实施方式】
[0023]以下结合实施例与附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0024]测定土 -水-气变形时效的室内试验装置，参见图1，包括一个整体式试样筒1，试样筒I上有盖板7，下有底座8，盖板7、底座8、试样筒I三者通过一根圆柱状有机玻璃打磨旋刻成型；盖板7上设有至少一个圆柱状加压板6，用以给试样加压，盖板7上还设有至少一个电极片I 2和一根导线3，电极片I 2与盖板7通过密封胶粘结为一个整体，电极片I 2通过导线3引出，与恒压电阻仪连接；底板8上设有至少一个电极片I 2和一根导线3，电极片I 2与底板8通过密封胶粘结为一个整体，电极片I 2通过导线3引出，与恒压电阻仪连。试验筒I内壁上从上向下间隔设有电极片II 4，电极片II 4为两排，对称镶嵌在试验筒I内壁上，通过螺栓和螺母9固定，并通过导线3引出到有机玻璃试样筒I外壁，与恒压电阻仪连接，测量径向电阻率。盖板7和底板8分别设有至少一个排水孔5。排水孔5配有橡胶塞10。
[0025]实施例，测定土-水-气变形时效的室内试验装置，包括一个整体式试样筒1，试样筒I上有盖板7，下有底座8，盖板7、底座8、试样筒I三者通过一根圆柱状有机玻璃打磨旋刻成型；盖板7上设有一个圆柱状的加压板6，用以给试样加压，盖板7上还设有一个圆形的电极片I 2和一根导线3，圆形的电极片I 2与盖板7通过密封胶粘结为一个整体，圆形的电极片I 2通过导线3引出，与恒压电阻仪连接；底板8上设有一个圆形的电极片I 2和一根导线3，圆形的电极片I 2与底板8通过密封胶粘结为一个整体，圆形的电极片I 2通过导线3引出与恒压电阻仪连接。试验筒I内壁上对称设有两排正方形的电极片II 4，每排正方形的电极片II 4在试验筒I内壁上从上向下间隔设置，每排10个正方形的电极片II 4，对称镶嵌在试验筒I内壁上，通过螺栓和螺母9固定，电极片II 4通过一根导线3引出到有机玻璃试样筒I外与一个恒压电阻仪连接。盖板7和底板8分别设有至少一个排水孔
5。排水孔5配有橡胶塞10。
[0026]盖板7上的排水孔5设置在距离加压板7中心4/5半径处，底座8上的排水孔5设置在距离底座8中心4/5半径处，通过软质的橡胶塞10实现排水孔5排水和不排水。在加压板6上连接应变计，实现动态测量土样顶部的竖向位移。这样就达到了同时测量轴向和径向电阻率及竖向压缩变形的效果。
[0027]试样筒I是由内径112mm、厚度为IOmm的绝缘体有机玻璃制成，高度为150mm，盖板7和底座8也是由外径为150mm、厚度约为IOmm的有机玻璃制成。
[0028]圆形的电极片I 2直径为110mm、厚度为Imm,正方形的电极片II 4尺寸为15mmX 15mm,导线3直径为2mm，螺栓直径为5mm，排水孔5直径为2mm，上下相邻两排螺栓轴心距为20臟。
[0029]圆形的电极片I 2、导线3、正方形的电极片II 4、螺栓、螺母9均为红铜制成。
[0030]使用方法如下:
[0031]1、制备试样:按照室内固结压缩试验(《土工试验方法标准》-GB/T50123-1999)的规定分层击实土样，将土样制成具有一定初始含水率、干密度或饱和度的重塑样，也可以通过原位土样取土器削制成原状样。
[0032]2、将试样置于保湿缸内静置24小时，静置期间上下翻动试样以便试样内部含水率保持均匀。
[0033]3、将试样放置于试样筒I内，并将导线3连接至恒压电阻仪上，动态化监测试样轴向和径向电阻率，同时将应变计置于加压板6上部，动态测量试样在加载过程中的竖向变形。整个监测过程可以采取人工读数，也可以采用机器读数，这方面的技术已经相当成熟，通过此装置可以简单、快捷、无损的监测土体在压缩过程中的电阻率和应变随时间的变化趋势，从而结合土力学的相关理论来深入探索土体内部的水分迁移过程和结构演化机制。
【权利要求】
1.测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，包括试样筒(I)，所述试样筒(I)上设盖板(7)，下设底座(8)，所述盖板(7)上设有加压板(6)，所述盖板(7)和底座(8)上分别设有电极片I (2)，所述试样筒(I)内壁上沿轴向间隔设有电极片II (4)，所述电极片I (2)、电极片II (4)均与恒压电阻仪连接。
2.如权利要求1所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置， 其特征在于，所述盖板(7)和底座(8)上的电极片I (2)分别通过导线(3)与恒压电阻仪连接，每个电极片II (4)通过一根导线(3)穿过试样筒(I)壁与一个恒压电阻仪连接。
3.如权利要求1或2所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所述电极片II (4)为两排，两排电极片II (4)沿试样筒(I)径向对称设置。
4.如权利要求1或2所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所述盖板(7 )和底座(8 )上分别设有排水孔(5 )。
5.如权利要求1或2所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所述试样筒(I)、盖板(7)和底座(8)为一体式结构。
6.如权利要求1或2所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所述盖板(7)、底座(8)和试样筒(I)为通过一根圆柱状有机玻璃打磨旋刻成型。
7.如权利要求1或2所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所述盖板(7)和底座(8)分别通过密封胶与电极片I (2)粘结；所述电极片II (4)通过螺栓和螺母(9)固定在试样筒(I)壁上。
8.如权利要求3所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所诉排水孔(5)分别设置在距离加压板(6)中心和底座(8)中心0.8倍的半径处。
9.如权利要求1或2所述的测定土-水-气变形时效的室内试验装置，其特征在于，所述试样筒(I)、加压板(6)、盖板(7)和底座(8)均为绝缘体有机玻璃，所述电极片I (2)、电极片II (4)、导线(3)均为红铜材料。
【文档编号】G01N27/04GK203786072SQ201420094695
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】朱才辉, 李宁 申请人:西安理工大学