[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

说明书

本发明公开了一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置及操作方法，该装置由固化剂拌和装置、碳化装置和盐胀性测量设备组成，特设可移动核心筒，实现未处理土和碳化土的盐胀性测试，避免了改良土的扰动和破坏；该装置结构紧凑、连接方式简单，易于组装和拆卸，操作难度小。本发明可模拟包括温度、地下水位以及路面荷载等耦合条件下的复杂环境，精确探究多因素变化对盐渍土盐胀性的影响；可采集盐渍土在改良前后盐胀过程中温度、水分以及体积的变化，可对改良过程以及结果进行精确监控和实时反馈，且数据采集自动化程度高；能快速碳化、缩短养护时间，同时与土中典型易溶盐结合，大大降低土中可溶盐离子浓度和碱性，实现了良好处理效果。

技术领域

本发明属于土木工程仪器装置和测试方法类，具体涉及一种碳化改良盐渍土的盐胀性测量装置及操作方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，人们对于道路、桥梁、铁路以及各种工业、民用建筑等的基础设施的需求日渐增多，而在建设基础设施的过程中，在我国境内广泛分布的盐渍土因其特殊的工程特性，在一定程度上制约了基建的发展。一般而言，盐渍土具有腐蚀性、盐胀性和溶陷性等不良工程特性，而盐胀性是最为常见，对工程危害大的。盐渍土发生盐胀性通常是由于温度降低导致盐渍土盐分的溶解度变小，并与水分子相结合形成晶体，对土颗粒产生一定膨胀力，导致土体结构发生变化，使土体体积增加，形成盐胀现象。同时盐胀现象具有一定的累积效应，会在多次温度变化过程中形成盐胀量累加，从而会对建筑物造成更严重危害，因此盐渍土改良和盐胀性测试是一项亟待解决的技术难题。

在盐渍土盐胀性测试领域，学者们通过不懈探究研制出多种测试仪器，如：一种盐胀试验仪试样桶(201610822948.4)、一种盐渍土的盐胀特性试验装置(201710172134.5)、一种盐渍土结晶压力与冻胀盐胀综合测试装置(201910915231.8)等，这些特点均是通过直接或间接地改变盐渍土的温度环境使盐渍土发生盐胀，并用百分表测试其盐胀量。这些仪器能简单快速地测试盐渍土盐胀性，但同时也有如下缺陷：(1)它们均是简单测试原状盐渍土的盐胀量，没有与盐渍土改良进程相结合，难以探究盐渍土在改良过程中及改良后盐胀特性的变化情况；(2)它们均只对单一环境因素进行模拟，难以对多种复杂自然环境变化因素进行精确模拟。因此，研发一种能兼顾盐渍土改良和盐胀性测试、且能模拟多种环境变化的盐胀仪成为一大难题。

学者们研究发现，盐渍土固化后，其胶结产物会对盐渍土土颗粒进行包裹和胶结，使温度降低时，土中盐分难以析出晶体而造成土体体积膨胀，同时还可以使土体结构更加紧凑，对其强度提高亦有好处。因此，通过固化方式对盐渍土盐胀性进行改良正逐渐形成一种趋势，如：一种改良盐渍土盐胀溶陷的防护方法(201010215078.7)、一种盐渍土固化剂(201710176059.X)等。通常由水泥、石灰、粉煤灰等无机胶凝材料配比而成的固化剂来改良盐渍土的盐胀性，具有固化效果好，操作难度小、易上手的优势。但以上这些固化剂存在以下缺陷：(1)传统固化剂改良盐渍土盐胀性至少需要28天养护来使其成形，难以固化结束后快速使用；(2)这些固化剂固化过程难以被有效监测和控制，对于固化前后盐渍土盐胀性变化也缺乏有效的对比测试。因此很有必要寻找一种固化效率高，固化过程可控且对于盐胀性改良效果好的固化剂和固化方式。近年来，岩土学者正积极探索新的固化剂和固化方式来对代替传统固化剂和固化方式，发明人发现使用碱性材料和二氧化碳对特殊土进行改良有着操作简便、固化效率高、过程可控且环保绿色的特点，但此法应用于改良盐渍土盐胀性的研究领域尚属空白。

因此，如何将碱性材料和二氧化碳碳化固化的方法应用于盐渍土盐胀性的改良，并对其改良后土体的盐胀性在多种复杂自然环境条件下的性能进行测试成为了一个亟待解决的难题，这对于我国土木工程建设领域和盐渍土盐胀性改良研究领域有着重要意义。

发明内容

针对上述背景技术中的不足之处，本发明旨在提供一种碳化改良盐渍土盐胀性的测量装置及操作方法。本发明对于探究环境因素变化对盐渍土盐胀性的影响规律，以及将碳化固化方法用于盐渍土盐胀性改良具有重要意义。