[发明专利]一种吸力控制型快速非饱和土试样制样器

说明书

本发明公开了一种吸力控制型快速非饱和土试样制样器，包括设置在高透光有机玻璃板上的激光测距仪，由螺丝连接并固定在压力室顶盖上，压力室底部设置支撑环，环刀内放置陶土板，螺丝连接环刀与压力室底部。压力室顶盖上设置进气孔，利用与电脑连接的激光测距仪测量试样轴向变形。激光测距仪可精确测量试样的轴向变形，同时在试样顶部放置透气金属板，可提高激光测距仪的测量精度。采用大直径的压力室，可同时完成多个非饱和土试样的制备，以缩短非饱和土制样的时间，提高非饱和土相关物理力学试验的效率。本发明结构简单，操作方便，并可在快速完成非饱和土试样制备的同时精确测量试样的轴向变形。

技术领域

本发明涉及一种非饱和土制样器，尤其涉及一种吸力控制型快速非饱和土试样制样器。

背景技术

在岩土工程实践中，非饱和土的工程问题不断出现，因此非饱和土的力学特性和工程特性的研究越来越重要。在有关非饱和土物理力学性质研究中，基质吸力是一个关键问题，但非饱和土吸力控制试验过程中水气平衡非常缓慢耗时，使得相应的非饱和土物理力学性质试验的完成时间也很漫长。因此，加快非饱和土制样过程将有可能提高非饱和土相关试验的效率，更可促进非饱和土力学在工程实践中的应用。目前，非饱和土制样过程存在以下问题：

1.试验时间非常漫长。大多数非饱和土制样是在相关实验设备上完成，一次试验只能得到一个非饱和土试样，因此试验耗时，效率低下，不利于将非饱和土力学应用于工程上。

2.试样变形测量精度低。在完成非饱和土制样过程的同时精确测量试样的轴向变形，将有利于认识非饱和土试样在水气平衡过程中的变形特性，但目前非饱和土试验多忽略试样水汽平衡过程中的变形问题，或采用传统位移传感器测量试验轴向变形，其传感器测量精度偏低，因此不能有效认识非饱和土试样在水汽平衡过程中变形特性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提出一种能够加快非饱和土制样速度，缩短制样时间，从而提高非饱和土相关物理力学性质试验效率，且能够精确测量试样轴向变形的吸力控制型快速非饱和土试样制样器。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括压力室、带有进气孔的压力室顶盖、激光测距仪和固定激光测距仪的固定板，固定板采用高透光性的有机玻璃板，压力室顶盖与固定板之间设置垫圈并通过螺栓连接，所述压力室的内底部设置有排水通路，排水通路的出口连接至量筒；所述压力室的排水通路上端固定设置有环刀，环刀内固定设置有陶土板，所述陶土板上设置有用于放置试样的对开模，所述对开模位于激光测距仪的下方；所述激光测距仪连接至电脑能够测量并记录试样的轴向变形。

所述压力室顶盖上设置有用于安装激光测距仪的凹槽，固定板固定在凹槽内。

所述固定板与压力室顶盖之间设置有可拆卸垫圈，通过改变可拆卸垫圈的高度能够改变激光测距仪和试样顶部之间的距离。

所述固定板和压力室顶盖上均设有水准器。

所述压力室顶盖和固定板均通过螺栓分别与压力室和压力室顶盖固定连接，且通过螺栓能够微调压力室顶盖和激光测距仪的水平位置。

所述对开模上端设置有透气金属板，透气金属板的底部设有凹槽。

所述陶土板设置在环刀的中间位置，陶土板和环刀之间的缝隙内填充有环氧树脂。

所述压力室的内底部设置有用于支撑陶土板的垫块。

所述对开模包括两个相配合的金属半圆环，两个金属半圆环通过对开模固定环固定连接，所述对开模固定环上设置有用于调节松紧度的紧固螺栓。

放置试样时所述对开模内套有橡皮膜，试样的顶部和底部均设置有湿滤纸。