[发明专利]一种结构性黏土弹性模量的测试系统及方法

权利要求书

1.一种结构性黏土弹性模量的测试系统，其特征在于：所述测试系统包括恒压围压装置(19)、压力调节筒(1)、带有水位监测的固结水收集筒(13)、底座(2)、外加压框架(3)、侧压室(4)和轴压加压装置，在侧压室(4)内设有中空腔体，并在中空腔体内由乳胶膜(5)分隔成密封的侧压腔(4-4)和中空试样腔(6)；所述底座(2)包括上支撑板(2-1)、下支撑板(2-2)和置于上、下支撑板之间的加压腔(2-3)，上支撑板(2-1)和下支撑板(2-2)的外围通过环形支撑面或多个支撑杆固定连接；所述轴压加压装置安装在加压腔(2-3)内，具体包括升降机构(7)、升降板(8)和设置在升降板(8)上的位移传感器(14)，升降机构(7)固定安装在下支撑板(2-2)上，升降板(8)安装在升降机构(7)的顶升端；所述外加压框架(3)包括至少两根支撑杆(3-1)、固定在支撑杆(3-1)顶部的下压架(3-2)和安装在下压架(3-2)中心位置的轴压传感器(3-4)，在试样腔(6)内装入黏土试样(12)时，外加压框架(3)通过中心位置的轴压传感器(3-4)与置于黏土试样(12)顶面中心位置的加压件(3-3)触接；所述外加压框架(3)的支撑杆(3-1)下端穿过上支撑板(2-1)的顶面伸入加压腔(2-3)内与升降板(8)固定连接，并在升降机构(7)的作用下升降板(8)带动外加压框架(3)相对于底座(2)下压或上升，且升降板(8)在正常状态下处于最高位；所述侧压室(4)固定安装在底座(2)上，在侧压腔(4-4)的下部设有与压力调节筒(1)连接的进水管(4-1)，上部设有带控制阀的排气排水管(4-2)；所述压力调节筒(1)为内部装有水的密封筒，通过压力管与恒压围压装置(19)，并在围压恒压装置(19)的作用下向侧压腔(4-4)内注水增压；在底座(2)对应试样腔(6)的位置设有开设有多个透水孔(11)的试样台(16)，多个透水孔(11)通过排水管(9)与固结水收集筒(13)连通。

2.根据权利要求1所述的一种结构性黏土弹性模量的测试系统，其特征在于：所述测试装置还包括数据采集控制装置(15)，所述数据采集控制装置(15)内设有数据采集模块、控制模块和显示模块，数据采集模块的信号输出端分别与控制模块和显示模块连接；所述位移传感器(14)、轴压传感器(3-4)、固结水收集筒(13)的水位检测器的信号输出端均与采集控制装置(15)内数据采集模块的信号输入端连接，所述采集控制装置(15)内的控制模块与升降机构(7)的控制端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种结构性黏土弹性模量的测试系统，其特征在于：所述侧压室(4)包括圆柱形外壳(4-3)，所述侧压腔(4-4)的上下腔口分别开设在圆柱形壳体(4-3)上下端面，且侧压腔(4-4)为中部直径大于上下腔口直径的外凸式腔体，所述乳胶膜(5)中空圆筒状或中部直径大两端直径小的中空圆筒状，乳胶膜(5)置于侧压腔(4-4)内，其两端分别伸出侧压腔(4-4)的上下腔口，分别通过上密封盖板(4-5)和下密封盖板(4-6)密封盖紧后，再通过上压板(4-7)和下压板(4-8)固定压紧，并在试样腔(6)内装入黏土试样(12)时，所述乳胶膜(5)贴附在黏土试样(12)的表面，在上压板(4-7)和下压板(4-8)之间设有多根锁紧螺杆(4-9)。

4.根据权利要求1或2所述的一种结构性黏土弹性模量的测试系统，其特征在于：所述侧压室(4)固定安装在底座(2)上，在试样腔(6)内从下至上依次设有透水石(10)、黏土试样(12)和不透水板(20)，透水石(10)置于试样台(16)上，在黏土试样(12)的外围竖向设有多个滤纸条(17)，且多个滤纸条(17)的下端与下透水石(10)接触；在不透水板(12)上部设有承压板(22)，所述加压件(3-3)为球形或圆柱形或多个球形连接的长条形，在承压板(14)的中心位置设有与加压件(3-3)匹配的加压槽，所述加压件(3-3)在试样腔(6)内装入黏土试样(12)后，置于承压板(14)中心部位的加压槽内对黏土试样(12)进行加压。