[发明专利]一种土样干湿循环试验仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种土样干湿循环试验仪，属于地质工程岩土性质的动平衡测试领域。

背景技术

在自然环境下，土体在长期降雨与蒸发循环交替等物理、化学和生物因素的作用下，使得岩土体材料的力学性质逐渐弱化，产生裂隙甚至裂缝，为了研究土样的力学性质的变化规律，需要模拟大自然条件，观测土体经过多次干湿循环后其物理力学性质的变化。

为了研究土体在干湿循环作用下强度参数的折减规律，需要对试样样品进行多次干湿循环操作。在土样的干湿循环试验中，试样的干燥和饱和是两个重要的环节，饱和环节易于实现，但是试样的脱湿环节耗时时间长，干扰因素多，如何让试样均匀脱湿，是试验中的一个难题。

中国专利(申请号：201210542086.1)“有荷作用下土工试件干湿循环试验仪器”公开了和一种干湿循环试验仪器，该干湿循环试验仪器包括试验台、设置于试验台上的土工试件三瓣模、向土工试件三瓣模中试件施加竖向压力的加载装置和对土工试件三瓣模中试件加热的加热装置，其通过加载装置、水缸和加热装置，实现在加载状态下模拟土体的干湿循环变化，对土工试件的强度衰减规律进行试验研究，该装置不足之处在于该仪器需要试件在三瓣模中，试样高度大，上下面不能调整，从而使得试样蒸发产生不均匀，并且加热系统温度不可调，该设备不能解决一次多个试样试验的问题；中国专利(申请号：201410610585.9)“一种自动化岩样干湿循环试验仪器”公开了一种自动化岩样干湿循环试验仪器，该仪器包括加热风干机构、干湿循环机构和升降机构，可实现岩样的自动干燥和饱和，但岩样在干燥和饱和过程中均无法翻面，因此完全干燥和饱和耗时时间长。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种可实现土样翻面的干湿循环试验仪，该干湿循环试验仪可一次性处理多个土样，耗时少、效率高。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种土样干湿循环试验仪，至少包括支架、固定在支架上的升降机构、饱和组件与恒温蒸发组件，以及由升降机构驱动的用于放置土样的支板，恒温蒸发组件位于饱和组件上方，饱和组件中设有土样翻面机构，支板位于土样翻面机构中；所述土样翻面机构包括底座、固定于底座上的两根滑轨和2个以上安装于两根滑轨上的支板，所述底座包括两根相互平行的支撑杆，两根滑轨形状相同并且均呈波浪线型，滑轨的两端分别安装于两根支撑杆上，所述支板由用于放置土样的透水板和固定于透水板上的两根支杆构成，两根支杆分别固定于透水板两端并且相互平行，支杆的端部套设于滑轨上并且可沿滑轨滑动，升降机构与底座连接并且驱动底座沿竖直方向上下移动。

所述底座为矩形方框，底座的两短边上均设有滑槽，滑轨的两端均设有卡口，滑轨通过卡口安装于底座的两短边上并且可沿滑槽滑动。

所述底座的短边和滑轨上均设有刻度，滑轨上设有限位夹。

所述支板的个数为波浪线型滑轨的波浪个数的两倍，透水板为透水石。

所述支杆为伸缩杆，支杆端部设有滑块，滑块套设于滑轨上，伸缩杆通过滑块安装于滑轨上。

所述恒温蒸发组件包括直筒和均匀固定于直筒筒壁内侧面上的2根以上相互平行的发热元件，各发热元件上均串联有电源开关，直筒上设有带显示功能的温度计和与各电源开关电连接的电源插头。

所述饱和组件包括用于盛放渗滤液的马氏瓶和带排液阀的饱和缸，饱和缸通过带阀门的管道与马氏瓶连通，土样翻面机构位于饱和缸中。

由上述技术方案可知，本发明提供的土样干湿循环试验仪，饱和组件中设有用于土样翻面、实现均匀干燥和饱和的土样翻面机构，升降机构控制土样翻面机构上下移动，从而带动土样进入饱和组件的饱和缸或恒温蒸发组件中进行饱和或干燥，土样翻面机构的主体为两根相互平行的波浪线型滑轨，滑轨上安装有可沿滑轨滑动的支板，待处理土样放置于支板的透水板上，每个土样的翻面由两个支板配合完成，土样翻面机构放入饱和缸后，调整支板的位置使得支板上表面与饱和缸中渗滤液的水面齐平，并且确保支板均位于波浪线型滑轨的上升段和下降段上，土样在毛细作用下进行饱和，翻面时，将距离放置有土样的支板最近的空闲支板沿轨道滑至放置有土样的支板的上方，两个支板夹紧土样随后共同滑至与放置有土样的支板所在位置的临近上升段或下降段上，土样另一面与渗滤液接触进行饱和；在恒温蒸发组件中进行干燥时操作同上；由于土样在干燥和饱和过程中均可翻面，因此干燥和饱和更均匀且充分，并且整体时间大大缩短。