[发明专利]一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置及操作方法

权利要求书

1.一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置，其特征在于，该装置包括固化剂拌和装置、碳化装置和盐胀性测量装置，

所述固化剂拌和装置包括进料斗A、进料斗B以及拌和装置，所述拌和装置左侧通过输料管与进料斗A相连，其上方设有进料斗B，其内部置有搅拌叶，其右侧连接有出料管，出料管上还设有出料阀，

所述碳化装置主要包括外框筒、核心筒、固定装置以及储气罐，所述核心筒置于外框筒内部，其左侧通过出料管与拌和装置相连，其右侧通过输气管与储气罐相连，同时在核心筒右侧设有气压表，其下方连接有排气管，所述排气管上设有排气阀，所述固定装置固定在外框筒内底面，

所述盐胀性测量设备主要包括压力机、上制冷头、下制冷头、振动板、透水石、位移计、储水塔以及温度传感器和水分传感器，所述压力机置于横梁上，所述横梁置于外框筒外顶面，所述下制冷头置于核心筒内底面，其上方由下至上依次设置有振动板和透水石，所述上制冷头置于核心筒的上方并与压力机相连，且所述上制冷头上方固设有位移计，所述储水塔通过输水管与核心筒相连，所述输水管上设有水流阀，所述温度传感器与水分传感器固定于核心筒内壁上，所述压力机通过数据线连接至控制器A上，上制冷头和下制冷头通过数据线连接至控制器B上，振动板通过数据线连接至控制器C上，所述温度传感器、水分传感器、位移计均通过数据线连接至数据采集设备上，所述数据采集设备通过数据线连接至计算机上。

2.根据权利要求1所述的一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置，其特征在于，所述核心筒为耐腐蚀的刚性材料，所述储水塔的外表面标有水位刻度线。

3.根据权利要求1所述的一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置，其特征在于，所述上制冷头和下制冷头的温度可调节范围为-40℃至40℃之间。

4.根据权利要求1所述的一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置，其特征在于，所述外框筒的正后方筒壁通过合页连接在框架上，所述温度传感器和水分传感器的层数根据核心筒的高度确定，相邻两层传感器的间距为5-10cm。

5.一种权利要求1所述的用于碳化改良盐渍土的盐胀性测量的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.盐渍土基本性质测试：取现场盐渍土土样，通过物理化学测试获取盐渍土的物理化学指标，包括土性、含水率、天然密度、pH值、盐分组成和含量；

b.盐渍土盐胀量测试：根据盐渍土天然密度和核心筒体积，计算所需盐渍土质量，称取并压入至核心筒中，然后将核心筒推至外框筒内，直至核心筒与固定装置接触，启动操作控制器A，使压力机推压上制冷头与盐渍土上表面接触；通过水流阀和控制器A调节土体浸水深度和上覆荷载，调节位移计探针使其与外框筒的上顶盖接触，关闭外框筒的后侧壁，通过控制器B开启并调节上制冷头和下制冷头的温度；待温度稳定后，测试盐渍土在温度梯度作用下的温度传感器、水分传感器和位移计的读数；

c.盐渍土和碱性固化剂均混：根据盐渍土的天然密度和核心筒的体积，称取一定量盐渍土放入进料斗A并通过输料管进入拌和装置中，启动拌和装置，按照预设固化剂掺量和水灰比称量一定量碱性固化剂和水，通过进料斗B投放至拌和装置中，将混合料进行均匀搅拌；

d.盐渍土混合料碳化改良：打开出料阀，使混合料流入核心筒中，启动操作控制器A使压力机推动上制冷头，使盐渍土压实至预定密度，检查核心筒气密性，打开并调节输气阀使气压表达到预定气压，最后关闭外框筒的筒壁，执行通气碳化；

e.碳化盐渍土盐胀量测试：通过水流阀和控制器A调节土体浸水深度和上覆荷载，调节位移计使其探针与外框筒的上顶盖接触，开启控制器B并调节上制冷头和下制冷头的温度，待温度稳定后，测试碳化盐渍土在温度梯度作用下的温度传感器、水分传感器和位移计的读数；

f.分析固化盐渍土的改良效果：通过盐胀量变化率来分析盐胀性处理效果，盐胀率计算式如下：

式中，x为碳化前盐渍土的盐胀性降低率，Δh₁为碳化前的盐胀量(mm)，Δh₂为碳化改良后的盐胀量(mm)。