[发明专利]双室冻土体积冻胀率测定仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种土工试验仪器，特别涉及一种冻土体积冻胀率测定仪。

背景技术

土壤冻结过程中，土中的水分包括土中原孔隙水和外界向冻结锋面迁移、补给的水冻结成冰，并生成许多冰夹层、冰透镜体，从而引起土颗粒的相对位移，发生土体膨胀，称为冻涨。冻胀量是土壤的冻胀特性值，是衡量土冻结时冻胀变形大小的尺度，是研究土冻胀时最重要、最基本的参数。

目前，通常的测定冻胀率的试验仪器由供水装置、百分表、试样盒等组成。其试验过程是将试样装入试样盒内，使试样与顶板和底板接触紧密。将盛有试样的试样盒放入恒温箱内，该恒温箱内设置有冷浴，打开供水装置向试样中供水，百分表测量顶板的位移量，然后开启冷浴后依次间隔一段时间记录百分表的读数，计算出冻胀率。但是，由于试验方法所测定的变形为试样竖直方向的变形，在试样径向变形受到限制的条件下，将试样竖直方向的变形视为试样体积的总体变形不够准确，从而计算出的冻土体积冻胀率也是不精确的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双室冻土体积冻胀率测定仪；该测定仪不仅操作简便，而且能够测量出三维立体空间内的冻土体积的变形量，从而得出精确的冻土体积冻胀率。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种双室冻土体积冻胀率测定仪包括保温室、试样管、隔热座、试样容器、压差传感器和冷浴；

所述试样管上设有进水管，且该试样管设置在保温室内，所述试样管的底部管口与所述隔热座之间密封连接；所述试样容器设置在试样管内，且置于隔热座上；

所述压差传感器的一端通过导水管与所述试样管连通，另一端连接有参考水管；

所述冷浴通过导水管分别与所述保温室、试样管连通；

所述试样容器内设有用于盛放待测试样的腔室；

所述保温室和试样管内均设有冷冻液。

采用这样的结构后，只要打开冷浴设定好冷冻温度，就可以给保温室和试样管内的冷冻液降温，从而使试样冻结，操作起来非常的简便。同时由于试样的外侧包裹有可伸缩的弹性橡皮套，当冷冻液温度降低试样冻结时，该试样可以不受约束地在三维空间内膨胀，从而引起冷冻液压力的变化，该冷冻液压力变化值可以通过压差传感器准确地测量出来，经过计算就可以得出准确的冻土体积冻胀率了。

进一步的，所述试样容器包括顶盖、底座和橡皮套；所述橡皮套的上口与顶盖密封连接，所述橡皮套的下口与底座密封连接；所述顶盖的底面上设有上层透水石，所述底座的顶面上设有下层透水石；

上层透水石与下层透水石之间为用于盛放待测试样的腔室。

进一步的，所述试样容器上设有补水管，该补水管穿过所述隔热座和所述试样容器的底座向所述下层透水石补水。

采用这样的结构后，打开补水管的开关后，水流到下层透水石上，通过下层透水石，试样可以均匀地吸水，从而可以测定出试样不同含水率下的体积冻胀率。

进一步的，试样瓶顶端上设置有与其相连通的观察管。

进一步的，所述保温室的材质为透明材质。采用这样的结构后，便于试验员观察试样冻胀的过程，从而确定试验的终点时刻。

进一步的，所述保温室底部设有排水管。

进一步的，所述双室冻土体积冻胀率测定仪还包括一气泵，该气泵与保温室密封连接。采用这样的结构后，当打开气泵向保温室内充入一定的空气时，将使保温室内具有一定的压力，从而模拟出试样在地下受到压力时的情形，能够得出更准确的冻土体积冻胀率来。

附图说明

图1为本发明双室冻土体积冻胀率测定仪的结构图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。