[发明专利]渗析法试验装置和方法

权利要求书

1.一种渗析法试验装置，其特征是：包括水浴恒温震荡器，水浴恒温震荡器带有振荡器和恒温瓶，恒温瓶内搁置有PEG溶液安置瓶，PEG溶液安置瓶上部内侧带有相对设置的一对杠杆卡槽，杠杆卡槽置入有杠杆，杠杆上吊装有土样，土样采用半透膜包裹，所述PEG溶液安置瓶上配置有瓶塞。

2.根据权利要求1所述的渗析法试验装置，其特征是：所述恒温瓶上带有瓶架，瓶架带有外圈架和内圈架，外圈架和内圈架之间采用至少三根架杆连接，所述PEG溶液安置瓶带有外沿，PEG溶液安置瓶置入内圈架中且其外沿搁置在内圈架上。

3.根据权利要求1或2所述的渗析法试验装置，其特征是：所述杠杆上绑有挂绳，挂绳下端带有倒钩，所述试样采用细绳绑扎，所述挂钩勾在细绳上。

4.一种采用权利要求1所述的渗析法试验装置测试和建立土体的基质吸力与其含水率的特征曲线的方法，其特征是：包括：

A、土样处置

先将土样烘干碾散过2mm 的筛， 再次烘干后称量约100 g 的土样， 以11%为目标含水率配制干密度 d = 1.46 g /cm³的渗析试样， 以便模拟土体在降雨作用下由干到湿的变化过程 经计算可得所需水的质量， 然后将水用喷壶逐层喷洒在烘干土上, 搅拌均匀后密封静置24 小时备用；

B、半透膜的处理

半透膜从冰箱取出，剪成7cm的小段，在去离子水中浸泡30min或者在蒸馏水中煮沸10min，以消除半透膜保护层对实验的影响；

C、配置聚乙二醇溶液

以5、25、80、200、500、1000kPa六种吸力为目标吸力配置，通过公式（1）计算以上溶液的白利度值应该为1.88％、4.10％、7.07％、10.69％、15.82％、20.85％，分别装到PEG溶液安置瓶备用；

D、土样制备

用环刀制样，环刀样平均切成4份，削成10g的土柱，至少6个样品，放到保鲜膜中备用，剩余土样测含水率、干密度；

E、水浴恒温振荡器的准备

水浴恒温震荡器加入水适量，温度调到20℃，保持水温，并且调震荡速率；

F、试样的组装

土样从保鲜膜取出，装入半透膜，半透膜两端用细线扎好，并用细线悬挂到装有PEG溶液的PEG溶液安置瓶，溶液要完全浸没土样，溶液中滴入几滴青霉素，PEG溶液安置瓶口用封塞密封并贴好标签，PEG溶液安置瓶放入水浴恒温振荡器开始实验；

G、数据的测定

从PEG溶液安置瓶中用滴管取PEG溶液，均匀滴到折光仪的折光棱镜上，盖上棱镜盖板测出白利度值，并记录；从半透膜中取出土样测土样的含水率；

H、数据的处理

a、利用公式带入白利度值，求出PEG溶液的吸力值，此吸力值就是土样的吸力值；烘干法测出对应式样的含水率，转换成体积含水率；

b、拟合实验数据得到土水特征曲线；

c、记录表格。

5.根据权利要求4所述的测试和建立非饱和土体的基质吸力与其含水率的土水特征曲线的方法，其特征是：采用Fredlund- Xing 模型，对实验数据进行模拟拟合，得到试验土体连续光滑的SWCC。

6.根据权利要求5所述的测试和建立非饱和土体的基质吸力与其含水率的土水特征曲线的方法，其特征是：进行步骤G数据测定时时，首先需要确定试验土体所对应的最佳渗析时间。