一种路基含水量检测仪及检测方法与流程

本发明涉及路基施工检测，尤其涉及一种路基含水量检测仪及检测方法。

背景技术：

1、路基施工时必须保证路基的压实度，影响路基压实效果的因素有内因、外因，内因是指土质和湿度，外因是指压实功能及压实时外界自然因素和人为的其它因素等，其中路基土体的湿度是影响路基施工质量的重要因素之一，也是道路工程师们在路基施工质量控制中最关心的问题之一；

2、现有的路基含水量测定方法有烘干法、酒精燃烧法、电容法、碳化钙失重法等，采用烘干法检测时，其结果比较准确且受到的影响因素较少，但是烘烤时间过长（少则6-8h，多则8-10h），对于公路施工来说会影响工程的施工进度；

3、酒精燃烧法适用于快速简易测定细粒土的含水量，但是其测量结果与实际情况相差较大，因为酒精难于将黏性土烧干，另外潮湿的土难于粉碎，也使得酒精燃烧法的准确度降低；

4、电容法的优点是简单、快速、方便，可进行现场测量，缺点是在测量范围受限，如测量含水量达20%以上土样时误差较大（不同土体其电导差异较大而且有机质的含量不同在高含水量时误差较大）；

5、碳化钙失重法，即，通过碳化钙将土样中的水吸收并且通过检测反应生成的乙炔气体量进而测算出路基的含水量，由于其受测试环境因素、人为因素影响较小，加之其检测速度快且不受室内、野外的限制，故，被广泛应用于道路施工时路基含水量的检测中，但是在碳化钙与土样混合时基本难以实现将碳化钙与土样中所含的所有水接触并且反应生成乙炔气体，从而导致检测结果与实际产生偏差，而且反应生成的乙炔气体具有易燃特性若将其排放到空气中则具有一定的安全隐患，另外在室内进行该检测过程时，若出现气体泄漏还会导致检测人员产生中毒的情况（乙炔具有麻醉效果，其浓度较高时，引起缺氧症状、出现头痛、头晕、恶心、呕吐等现象）；

6、鉴于此，我们提供一种路基含水量检测仪及检测方法用于解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种路基含水量检测仪及检测方法，本方案包括与土样接触式、无接触式两种吸水检测方式，首先利用接触式吸水方法而产生的乙炔并且对其点燃产生热量，从而促使夹杂在土样中且难以与碳化钙接触的水受热产生蒸发，进而实现和未与土样接触的碳化钙接触，实现对土样中水的彻底吸收，通过对燃烧生成的二氧化碳气体进行收集而测算出含水量，确保了检测结果精度的同时还将产生的乙炔气体加以利用。

2、一种路基含水量检测仪，包括检测筒，其特征在于，所述检测筒内设有搅拌单元且搅拌单元上端间隔环绕设有若干储料气囊，若干所述储料气囊连通有外部供气单元，位于若干储料气囊上端的搅拌单元上竖向间隔设有若干组环绕搅拌单元设置的调节气囊，所述储料气囊、调节气囊内存储有碳化钙粉末；

3、位于搅拌单元上方的检测筒内同轴心设有固定于检测筒内壁上的环形高压腔且环形高压腔内存储有惰性气体，若干所述调节气囊与环形高压腔轴向一侧连通且环形高压腔轴向另一侧经气泵与若干调节气囊连通；

4、所述检测筒底壁同轴心设有锥形斗且锥形斗经输气管和位于搅拌单元上方的检测筒空间实现连通，所述锥形斗内设有打火机构且锥形斗连通有外部供氧设备，所述锥形斗底部连通有排气管且排气管另一端插入至收集瓶内，所述收集瓶内存储有石灰水。

5、上述技术方案有益效果在于：

6、（1）本方案包括与土样接触式、无接触式两种吸水检测方式，首先利用接触式吸水方法而产生的乙炔并且对其点燃产生热量，从而促使夹杂在土样中且难以与碳化钙接触的水受热产生蒸发，进而实现和未与土样接触的碳化钙接触，实现对土样中水的彻底吸收，通过对燃烧生成的二氧化碳气体进行收集而测算出含水量，确保了检测结果精度的同时还将产生的乙炔气体加以利用（避免其排放到空气中产生危害，省去了后续还需对其进行专门处理的繁琐过程）；

7、（2）在本方案中，利用环形高压腔与若干调节气囊的配合实现了将产生的乙炔气体在可控的情况下输送至锥形斗内（燃烧），以确保热量的补给供应，另外通过环形高压腔的放气（降低环形高压腔壁的温度，有助于将空气中的水蒸气遇冷凝结成液滴进而与碳化钙接触反应）、充气过程（升高环形高压腔壁的温度，更有利于土样中的水向外蒸发），而且伴随着调节气囊内的气体被收回，则使得检测筒上方空间压强降低，则更有利于土样中的水分向外蒸发，以实现对土样中难以与碳化钙接触的水进行收集。

技术特征：

1.一种路基含水量检测仪，包括检测筒(1)，其特征在于，所述检测筒(1)内设有搅拌单元且搅拌单元上端间隔环绕设有若干储料气囊(2)，若干所述储料气囊(2)连通有外部供气单元，位于若干储料气囊(2)上端的搅拌单元上竖向间隔设有若干组环绕搅拌单元设置的调节气囊(3)，所述储料气囊(2)、调节气囊(3)内存储有碳化钙粉末颗粒；

2.根据权利要求1所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，所述环形高压腔(5)内侧壁呈三角状且包括呈一定夹角连接的上端部(12)、下端部(13)，所述上端部(12)长度大于下端部(13)且上端部(12)表面竖向间隔设有若干水平设置的承接环(14)。

3.根据权利要求2所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，所述搅拌单元包括搅拌轴(15)、搅拌叶(16)且位于搅拌叶(16)上方的搅拌轴(15)上竖向间隔设有若干组连通管(17)，所述调节气囊(3)和与之对应的连通管(17)连通且连通管(17)上设有电控阀(18)；

4.根据权利要求1所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，位于气道(19)下方的搅拌轴(15)内设有气腔(23)且若干储料气囊(2)经导管(24)与气腔(23)连通，所述搅拌轴(15)内同轴心设有与气腔(23)连通的延伸管(25)且延伸管(25)向上穿出搅拌轴(15)与外部供气单元连通。

5.根据权利要求4所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，所述储料气囊(2)内贯穿设有通道(26)且通道(26)与导管(24)连通，所述储料气囊(2)经分支管(27)与导管(24)连通且导管(24)内同轴心滑动安装有与之弹性连接的移动柱(28)，所述移动柱(28)上贯穿设有通孔(29)且移动柱(28)内轴向两侧沿其径向设有与通孔(29)连通的分支孔(30)，位于移动柱(28)背离搅拌轴(15)一端的导管(24)内同轴心设有圆板(31)且圆板(31)直径略大于通孔(29)内径。

6.根据权利要求1所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，所述输气管(4)上设有压力阀(32)且输气管(4)与检测筒(1)连通部位设有防水透气膜(33)。

7.根据权利要求1所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，所述排气管(9)两端高度不同且排气管(9)与锥形斗(8)连通一端低于排气管(9)与收集瓶(10)配合一端。

8.根据权利要求1所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，所述锥形斗(8)内同轴心转动安装有扰流板(34)且扰流板(34)经搅拌轴(15)驱动。

9.一种路基含水量检测方法，采用权利要求1-8中任一所述的一种路基含水量检测仪，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种路基含水量检测仪及检测方法，本发明有效解决了在对路基含水量检测时存在检测精度低且存在一定安全隐患的问题；解决的技术方案包括：本方案包括与土样接触式、无接触式两种吸水检测方式，首先利用接触式吸水方法而产生的乙炔并且对其点燃产生热量，从而促使夹杂在土样中且难以与碳化钙接触的水受热产生蒸发，进而实现和未与土样接触的碳化钙接触，实现对土样中水的彻底吸收，通过对燃烧生成的二氧化碳气体进行收集而测算出含水量，确保了检测结果精度的同时还将产生的乙炔气体加以利用。

技术研发人员：张渊龙,王学通,王鸿,赵大闯,王作轩,张天航,方艳丽,葛玮,庄晓瑞,薛晓娜,罗永生,张浩,赵啟旸,荆琳,靳学军
受保护的技术使用者：河南黄河河务局工程建设中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13