[发明专利]一种多功能非饱和膨胀土胀缩试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种多功能非饱和膨胀土胀缩试验装置，包括土样室单元、环境湿度模拟单元、数据测控单元，其特征在于：

所述的土样室单元的组成为：

底座(101)上表面中部设置有圆形的凹槽，凹槽内从下至上放置有下金属透水石(102a)、半透膜(103)、环刀(104)，所述环刀(104)内从下至上依次放置有非饱和膨胀土样(105)、上金属透水石(102b)；所述的环刀(104)高出上金属透水石(102b)，环刀(104)外壁嵌入活塞套筒(108)下部的环刀槽内；活塞套筒(108)及环刀(104)上部形成的活塞腔内套有活塞(106)，活塞(106)与上金属透水石(102b)的上表面接触；活塞(106)顶部固定连接有活塞连杆(107)，排气管(109)穿过活塞(106)及活塞连杆(107)与活塞套筒(108)和活塞连杆(107)形成的空腔(110)连通；所述的空腔(110)下部铺有塑料膜(111)；

所述的环境湿度模拟单元的组成为：

进液管(201)和出液管(202)的土样室端穿过底座(101)与下金属透水石(102a)底面相接，进液管(201)和出液管(202)的另一端伸入带磁力搅拌器(204)的储液缸(203)的PEG溶液(205)中，PEG溶液(205)上覆有一层石蜡油(206)；所述的出液管(202)上串接蠕动泵(207)，储液缸(203)置于电子天平(208)上；

所述的数据测控单元的组成为：

所述的底座(101)上设有反力架(301)，反力架(301)的立杆下部与活塞套筒(108)外壁螺栓连接；所述的活塞连杆(107)上部罩有铝罩(302)，活塞连杆(107)的顶部固定连接有横板(303)，横板(303)两端穿出铝罩(302)侧面的条形孔；横板(303)的一端与LVDT位移测量传感器(304)的感应头相连，LVDT位移测量传感器(304)固定在反力架(301)的立杆上；铝罩(302)底部的法兰与活塞连杆(107)外套的弹簧(308)的顶部相接，弹簧(308)的下端与活塞(106)顶部连接；铝罩(302)的顶部通过钢珠(305)与压力计(306)相接，压力计(306)的基座固定在反力架(301)的横梁中部的下方；

所述的压力计(306)、LVDT位移测量传感器(304)和电子天平(208)均与数据采集器(307)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能非饱和膨胀土胀缩试验装置，其特征在于，所述的土样室单元和环境湿度模拟单元之间还设有温度控制单元，温度控制单元的具体组成为：

环刀(104)的壁为夹层结构，其夹层内缠绕有保温管一(401)，夹层的外层为保温材料构成；储液缸(203)内壁螺旋布置有保温管二(402)；所述的保温管一(401)及保温管二(402)的进油端和出油端分别与液体控温箱(403)的硅油出油端和硅油回油端连接；所述的液体控温箱(403)的温度信号输出端与数据采集器(307)电连接。