[发明专利]一种测定土体湿化、崩解与分散的试验方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程测试技术领域，特别涉及一种测定土体湿化、崩解与分散的试验方法，该方法主要用于水电工程、道路工程、农业工程等设计及施工方面，可精确地测定土体湿化、崩解量与分散性能。

背景技术

用土作为建筑材料的水电工程、道路工程、农业工程、堤防工程等，其表层直接暴露于大气环境中，土体中的含水率经常遭受大气降水、水位交替等影响，表层土体易产生湿化、崩解与分散的现象，以至于破裂、剥落而降低土体的强度和稳定性。另外，在湿法筑坝的设计与施工中，需要了解土料湿化崩解的速度，作为取舍料场的依据。更为重要的是，判别分散性土的一个重要特征就在于土体的湿化崩解过程中粘土胶粒的分散情况。因此测定土的湿化、崩解与分散性能，具有重要意义。

现行的各类规范规程中关于粘性土的湿化试验(如《土工试验规程》(SL237-1999)、《铁路工程土工试验》(TB10102-2004)等)，其基本原理是测量土体崩解过程中体积的变化，即在试验过程中将试样放入湿化仪中的网板中央，迅速浸入水筒中，开动秒表，测记开始时浮筒齐水面处刻度的瞬间稳定读数，然后再按照不同的时间间隔来测记浮筒水面的读数，计算崩解量与崩解速度。由于在试验过程中体积的变化量测误差比较大，而且需凭借肉眼观察瞬间读数，因此人为因素比较多，计算结果不准确。因此，寻找一种新的测试方法一直是申请人研究的内容之一。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种测定土体湿化、崩解与分散的试验方法，该方法可精确测定具有结构性的粘质土体在水中的崩解量、崩解速度与分散性能，用于评价各类工程对土体的要求，特别是对于判别粘性土的分散性，具有重要的意义。

为了达到上述任务，本发明采用如下的两种技术解决方案予以实现：

第一种技术方案是：

一种测定土体湿化、崩解与分散的试验方法，其特征在于，具体按下列步骤进行：

1、首先制备一种即时测量土体质量变化的装置，该装置包括一个支架、网板、烧杯、数显式推拉力计和电子计算机；

支架一端通过挂线连接数显式推拉力计和网板，该网板用于放置试样，烧杯位于数显式推拉力计下方，数显式推拉力计通过数据线和电子计算机相连接；

2、试验步骤为：

(1)按需要取原状土或用扰动土制备成所需状态的土样，用切土刀切成边长为5cm的立方体试样；

(2)测定试样的含水率及密度；

(3)将试样放在网板中央，然后迅速地将试样浸入于盛有不同电解质的水溶液的烧杯中，开始采集数据；

(4)在试验开始后，按设定的时间间隔，记录各时间的试样崩解情况，根据试样崩解的快慢，适当缩短或增长记录的时间间隔；

(5)当试样完全通过网板落下后，试验结束，如果试样长时间未崩解，则记录试样在水中的情况；

(6)试样崩解量按下式计算：

At=F1-FtF1-F0×100%]]>

式中：A_t：试样在时间t时的崩解量，％；

F₁：试验开始时的拉力计读数，N；

F_t：时间t时的拉力计读数，N；

F₀：未放试样时网板浸水后的拉力计读数，N；

(7)评价试样分散性：

(a)分散性土：

严重反应。烧杯中网板以下充满大量的呈牛奶状的粘粒悬液，崩解速度快；悬液长时间不澄清，呈浑浊状；

(b)过渡性土：

中等反应。烧杯中网板以下分布有浑浊的粘粒悬液，但悬液浑浊程度较低，呈雾状，崩解速度较慢；

(c)非分散性土：

没有反应或轻微反应。试样未崩解，或崩解后水中没有出现浑浊，或稍浑浊后很快又变清，崩解延续时间较长，速度慢。

第二种技术方案是：