[发明专利]一种提取黏土颗粒的装置及提取方法

说明书

本发明提供了一种提取黏土颗粒的装置及提取方法，包括螺旋搅拌器、塞子和上端敞开的筒体，所述塞子设置于筒体开口处，塞子中心开设有通孔，所述螺旋搅拌器的底部穿过所述通孔伸入筒体内，所述螺旋搅拌器包括圆管和设置于圆管外壁的外螺纹，所述圆管为上端敞开且底部封闭的中空圆管，圆管底部安装有叶片，圆管侧壁开设有小孔，圆管上设置有刻度线。该装置结构简单，设计合理，可以同时实现土壤溶液的旋转搅拌和上下搅拌，使土壤溶液各粒径土颗粒分布更加均匀；通过设置上端敞开的中空圆管，增加了吸取溶液的功能，圆管底部封闭并在圆管侧壁开设小孔，避免了分选界面处产生紊流运动，从而减少了对粉粒的吸取，提高了黏土颗粒提取的纯度。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种提取黏土颗粒的装置及提取方法。

背景技术

随着近年来人类工事活动的增加，与之相关的工程事故也频频发生，其中不乏岩土工程领域的工程事故，而岩土工程领域的基础就是对土的研究。不同地区土的工程特性具有明显差异，导致差异的原因之一就在于土中黏土颗粒含量不同。黏土颗粒含量的多寡可以改变土颗粒之间的接触方式和孔径分布，进而对土的工程力学特性造成影响。因此，准确有效的提取土壤中的黏土颗粒能够加强对不同种类土工程力学特性的认识，从而对正确指导工程实践具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种提取黏土颗粒的装置。该装置结构简单，设计合理，通过设置螺旋搅拌器可以同时实现土壤溶液的旋转搅拌和上下搅拌，使土壤溶液各粒径土颗粒分布更加均匀；同时螺旋搅拌器的圆管设置有刻度线，使得溶液提取精准固定，减少了人为操作误差，试验结果具有较高的可重复性；螺旋搅拌器通过设置上端敞开中空圆管，使得搅拌器增加了吸取溶液的功能，圆管底部封闭并在圆管侧壁开设小孔，避免了分选界面处产生紊流运动，从而减少了对粉粒的吸取，提高了黏土颗粒提取的纯度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提取黏土颗粒的装置，其特征在于，包括螺旋搅拌器、塞子和上端敞开的筒体，所述筒体的侧壁透明，所述塞子设置于筒体开口处，塞子中心开设有通孔，所述螺旋搅拌器的底部穿过所述通孔伸入筒体内，所述螺旋搅拌器包括侧壁透明的圆管和设置于圆管外壁的外螺纹，所述圆管为上端敞开且底部封闭的中空圆管，圆管底部安装有叶片，圆管侧壁开设有小孔，圆管上设置有刻度线，所述通孔的孔壁设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

上述的一种提取黏土颗粒的装置，其特征在于，所述圆管的上部设置有两个阻挡件，圆管上部且位于两个阻挡件之间套设有握筒。

上述的一种提取黏土颗粒的装置，其特征在于，所述小孔的数量为多个，多个小孔沿圆管的轴向均匀分布。

另外，本发明还提供了一种采用上述装置提取黏土颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将待提取土样烘干，将分散剂、蒸馏水和烘干的土样混合后浸润，将浸润后的混合物加热煮沸，得到分散后土样溶液；

步骤二、将分散后土样溶液过筛，将筛下物置于权利要求1所述装置的筒体中，加蒸馏水至1000mL，安装好塞子和螺旋搅拌器；

步骤三、利用螺旋搅拌器将筒体中溶液搅拌均匀；

步骤四、根据斯托克斯公式：计算黏土颗粒沉降30cm所需的时间t，然后将装置放入水浴恒温箱中，静置时间t；其中，D表示黏土颗粒粒径大小，单位为mm；K表示土粒比重、水单位重及水的粘滞系数相关参数，查表可得；L表示土颗粒下降距离，单位为cm；t表示土颗粒下降距离L所需时间，单位为min；

步骤五、观察装置内圆管的刻度线，将螺旋搅拌器底部调整至距离筒体上层液面30cm处，将吸管与圆管顶端相连，将所需静置t时间后的筒体中的上层30cm溶液从圆管对应小孔内壁吸出后烘干，再向筒体中加蒸馏水至1000mL；

步骤六、重复步骤三至步骤五，直至筒体中的上层30cm溶液澄清。