[发明专利]一种土体微观结构分析用制样及图像获取方法

权利要求书

1.一种土体微观结构分析用制样及图像获取方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、试样制备，过程如下：

步骤101、取样：采用取样器进行取样；所述取样器包括底部带刀刃的圆筒状壳体(1)和同轴安装在圆筒状壳体(1)内的活塞，所述圆筒状壳体(1)的上部装有顶板(2)，所述顶板(2)为平板且其与圆筒状壳体(1)呈垂直布设，所述活塞包括活塞杆(3-2)、安装在活塞杆(3-2)底端且能在圆筒状壳体(1)内进行上下移动的活塞板(3-1)和安装在活塞杆(3-2)顶部的推拉板(3-3)，所述活塞杆(3-2)与圆筒状壳体(1)呈同轴布设，所述活塞板(3-1)和推拉板(3-3)均与顶板(2)呈平行布设，所述活塞板(3-1)为圆饼状橡胶板；取样过程如下：

步骤1011、密封材料涂抹：在圆筒状壳体(1)的下部内侧壁上均匀涂抹一层密封材料，所述密封材料的涂抹高度大于所取土样(6)的厚度；

所述密封材料由环氧树脂、乙二胺、邻苯二甲酸二丁酯和丙酮按照100︰(6～8)︰(1.5～2.5)︰(25～35)的体积比均匀混合而成；

步骤1012、土样切取：采用所述取样器切取土样(6)，所述土样(6)为圆柱状且其底面为原土分离面；

步骤102、土样干燥：将步骤1012中所述取样器内所切取土样(6)烘干或风干，获得干燥后的土样(6)；

步骤103、土样浸泡：将所述取样器倒置后，向所述取样器内添加浸泡液(10)，直至土样(6)全部浸泡在所述浸泡液(10)内；

所述浸泡液(10)由环氧树脂、丙酮、乙二胺和邻苯二甲酸二丁酯按照100︰(130～170)︰(6～8)︰(1.8～2.2)的体积比均匀混合而成；

步骤104、土样养护：步骤103中浸泡完成后静置，直至土样(6)内部完全固化；

步骤105、土样取出：推动所述活塞，将步骤104中养护好的土样(6)自所述取样器内取出；

步骤106、土样后续加工：对所述土样(6)的原土分离面进行切割、磨平和抛光处理，获得土样观测面；

步骤二、电镜扫描：采用扫描电镜且分多个区域，对步骤1017中所述土样观测面进行扫描，获得多幅电镜扫描图像；

步骤三、图像拼接：将步骤二中多幅所述电镜扫描图像均传送至数据处理设备，并采用所述数据处理设备对多幅所述电镜扫描图像进行拼接，获得所述土样观测面的整幅电镜扫描图像。

2.按照权利要求1所述的一种土体微观结构分析用制样及图像获取方法，其特征在于：步骤103中进行土样浸泡时，过程如下：

步骤1031、取样器倒置：将所述取样器倒置，并使得所述原土分离面竖直朝上；

步骤1032、初次添加浸泡液：用滴管将所述浸泡液(10)逐滴滴至所述原土分离面上，直至所滴浸泡液(10)完全覆盖所述原土分离面且高出所述原土分离面2mm～5mm为止；

步骤1033、活塞下拉及浸泡液后续添加：将所述活塞下拉0.5mm～20mm，之后继续向所述取土器内添加所述浸泡液(10)，直至所述浸泡液(10)流入土样(6)与所述活塞之间的空腔为止。

3.按照权利要求1或2所述的一种土体微观结构分析用制样及图像获取方法，其特征在于：步骤101中所述取样器还包括支撑于顶板(2)与推拉板(3-3)之间的多个恒压支撑件(4)，多个所述恒压支撑件的结构和尺寸均相同；所述恒压支撑件包括螺纹套筒(4-1)和同轴套装在螺纹套筒(4-1)内的螺纹杆(4-2)，所述螺纹套筒(4-1)和螺纹杆(4-2)均与圆筒状壳体(1)呈平行布设。

4.按照权利要求1或2所述的一种土体微观结构分析用制样及图像获取方法，其特征在于：步骤二中进行电镜扫描之前，先根据所述扫描电镜的扫描范围将所述土样观测面划分为多个扫描区域，再由先至后分多次对多个所述扫描区域分别进行扫描，每次扫描完成后均获得一幅电镜扫描图像；对任一个所述扫描区域进行扫描时，均由左至右或由右至左进行连续扫描；步骤三中图像拼接完成后，对土样(6)的土体微观结构进行分析时，所述数据处理设备调用Image-Pro Plus软件对所述整幅电镜扫描图像进行处理。

5.按照权利要求1或2所述的一种土体微观结构分析用制样及图像获取方法，其特征在于：步骤104中进行土样养护时，在常温条件下进行养护；养护之前，先将所述取土器竖直倒置于试管架(5)中。