[发明专利]一种干湿循环条件下预崩解炭质泥岩裂隙演变规律的试验装置

说明书

本发明公开了一种干湿循环条件下预崩解炭质泥岩裂隙演变规律的试验装置，该装置分为干燥系统、湿化系统，湿化系统由三轴仪饱和器、真空饱和缸、水桶和顶板组成；在底板上设有真空饱和缸并在其中间放有三轴仪饱和器，真空饱和缸的两侧分别设有水桶和油泵，干燥系统由电子秤、灯泡、风扇、排气孔、顶板、隔板组成。在底板上设有电子秤，并在其上方放置土体试样，在系统的箱壁上设有电风扇，在顶板中间设有数码相机，并在顶板上对称设有两个灯泡和排气管。本发明具有自动化程度高、干湿比较均匀、仪器操作简单、效率高等优点。

技术领域

本发明属于试验装置技术领域，涉及一种干湿循环条件下预崩解炭质泥岩裂隙演变规律的试验装置。本发明主要用于研究预崩解炭质泥岩在干湿循环条件下裂隙的演变规律。

背景技术

在我国南方湿热地区，由于大规模降雨后水分蒸发的速率较快，导致土体的含水率不断变化，这也引起了公路路堤地下水位的不断变化，路基土在干湿循环作用下会产生裂隙而失稳破坏。

目前干湿循环试验中，对土体的加湿通常采用浸泡法，干燥通常使用高温烘干法，采用此种方法进行干湿循环易导致土体试样表面开裂严重，而干湿循环条件下预崩解炭质泥岩裂隙演变规律的试验装置使用真空饱和法对土体进行湿化，使用灯泡和风扇对其进行干燥，不但可以保证土体试样在试验过程中破坏，还能使裂隙能够更好地发展。

现有对干湿循环条件下裂隙的试验装置不仅会造成土体试样在试验过程中的损坏，还不能定量对试样进行称量，控制其含水率的变化，本试验装置针对上述装置的特点进行改良，对土体试样采用真空饱和法进行饱和，并通过电子秤对土体试样进行定量称量，以此来控制其含水率。

发明内容

本发明主要是研究一种干湿循环条件下预崩解炭质泥岩裂隙演变规律的试验装置，该试验装置分为湿化系统和干燥系统，湿化系统由三轴仪饱和器、真空饱和缸、水桶和顶板组成；干燥系统由电子秤、灯泡、风扇、排气孔、顶板、隔板组成。

所述预崩解炭质泥岩在干湿循环条件下裂隙演变规律的试验装置整体布局为：在干燥系统的底板上设有电子秤，并在其上方放置土体试样，所述系统距顶板188mm处设有一台电风扇，顶板中间设有一台数码相机并在距顶板中心线位置112mm处对称布置有两个灯泡，在顶板上距中心线150mm处设有排气管。在湿化系统的底板上设有三轴仪饱和器和真空饱和缸，其中真空饱和缸由油泵、抽气管、进水管、抽气阀门、进水阀门、压力表和把手组成。在真空饱和缸的两侧分别放有油泵和水桶。

所述干燥系统的有机玻璃箱尺寸为400*360*396，所述系统电子秤的最大量程为5kg，电风扇为功率30w的小型风扇，所述系统使用功率为100w的灯泡，数码相机的像素为1300万。所述系统顶板的尺寸为400*360*12，底板的尺寸为360*300*4

所述湿化系统三轴仪饱和器的直径为61.8mm，真空饱和缸的直径为300mm，高为289mm，顶盖的直径为320mm，抽气管和进水管的尺寸均为8mm，压力表的量程为0～1Mpa，把手长为60mm宽为40mm，桶的直径为80mm，所述装置顶板的尺寸为548*300*12，底板的尺寸为548*300*4。

本发明的创新之处在于：采用真空饱和器对土体试样进行真空饱和能保证土体试样充分饱和，并用风扇和电灯泡对土体试样进行干燥，实现对土体试样的干湿循环，并通过数码相机和电子秤对不同含水率的土样进行定期观察，得到土样在干湿循环条件下的裂隙演化规律。

本发明试验装置的构造简单，试验仪器成本低，拆装方便，可以重复利用。该试验装置不仅能得到干湿循环条件下预崩解炭质泥岩裂隙的演化规律，对研究土体裂隙的研究也具有重大意义。

附图说明

图1是本发明整体图

图2是本发明干燥装置图

图3是本发明湿化装置图。

具体实施方式