[实用新型]一种膨胀土膨胀率自动化测试装置

说明书

本实用新型涉及膨胀土室内检测领域，尤其是一种膨胀土膨胀率自动化测试装置。该装置包括装样系统，用于盛放膨胀土试样的仪器；测读系统，用于检测和采集试样膨胀变形量、膨胀力；加压系统，通过液压加压控制箱控制膨胀土的平衡力；加水系统通过水位探测器反馈信息，由控制单元通过水箱给膨胀土试样自动加水。本实用新型优点在于：可满足膨胀土膨胀性试验的规范要求，且具有能定时精确测读试样读数，解决了传统膨胀率试验仪器精准性差、需要专人看守随时记录且人工测读存在人为误差的缺陷，极大的解放了人力资源，可实现大批量试样的膨胀率试验测定，提高了试验效率。

技术领域

本实用新型涉及膨胀土室内检测领域，尤其是一种膨胀土膨胀率自动化测试装置。

背景技术

膨胀土在我国分布范围很广，如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。膨胀土是具有显著吸水膨胀和失水收缩特性的黏性土。膨胀土体积随湿度增加而发生膨胀，进而对构筑物产生很大的膨胀压力，严重影响工程稳定性，甚至引发地质灾害。因此，测试膨胀土膨胀性是岩土工程领域的一项重要工作。膨胀土的膨胀性试验包括膨胀率试验和膨胀力试验，膨胀率试验是测量膨胀土遇水后轴向变形的膨胀率，膨胀力试验是测量膨胀土吸水膨胀后产生的内应力。

《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)指出膨胀土的膨胀性试验包括无荷载膨胀率试验、有荷载膨胀率试验和膨胀力试验，并详细规定了具体操作规程。规程中的试验仪器膨胀仪和固结仪包括试样容器和杠杆式加压设备，试样容器内设置有套环，套环内放置有孔活塞板、环刀试样、透水石和上压板，量表架固定在试样容器上，变形量测设备固定在量表架上，利用百分表测量试样位移变化，杠杆式加压设备通过砝码和吊盘、铁砂和盛砂桶给试样加压。

但采用上述试验仪器测试过程中，需要专人看守，经常需要通宵值守，人工读取数据误差大。待检样品数量通常比较多，工作量大，劳动强度高。试验过程中要求始终保持水面和试样间高度，因而需不断向试样容器内加水，此外，通过杠杆式加压设备加载时，不可避免产生冲击力，影响试验测定。

实用新型内容

为克服现有测试装置的缺陷，本实用新型目的在于提供一种用于膨胀土的膨胀率自动化测试装置，实用新型该装置能够自动采集并绘制成膨胀土膨胀率曲线的装置。

为实现上述目的，本实用新型包括装样系统、测读系统、加压系统、以及加水系统；其中，装样系统作为装置主体结构，包括用于盛放膨胀土的试样容器和基座；测读系统包括架设在试样容器正上方的轴向应变测量单元和轴向力测量单元，以及控制单元，所述轴向应变测量单元用于检测试样的轴向膨胀变形量，所述轴向力测量单元用于检测试样的膨胀力；测量信号发送至控制单元，控制单元自动记录测量单元检测到的膨胀土试样膨胀变形量或膨胀力；所述加压系统用于抬升基座给试样加压，由控制单元控制；加水系统包括水位探测器，控制单元控制加水系统向试样容器中加水，并通过水位探测器的监测信号控制试样容器中的水位稳定。

所述试样容器放置于基座上，试样容器底部有和基座同样大小的凹槽，通过嵌套限制试样容器的移动。

所述轴向应变测量单元包括立柱、横杆、千分表、基座反力架，螺栓杆，所述立柱固定在试样容器外侧壁上，所述的横杆固定在立柱上并可在立柱上移动，所述的千分表固定在横杆上；基座反力架位于基座上，用于固定螺栓杆，千分表测量头置于螺栓杆顶部，用于采集试样的膨胀变形量，并将数据传送至控制单元；所述轴向力测量单元包括压力传感器，压力传感器安装在螺栓杆底部，压力传感器用于采集试样的膨胀力，并将数据传送至控制单元。

所述加压系统位于基座内部，包括液压控制箱。

所述加水系统用于向试样容器中自动加水，包括设置于试样容器侧壁上部的高水位探测器和低水位探测器；进水阶段，控制单元检测到高水位探测器发送的信号后，控制加水系统停止加水，进水完成后，控制单元检测到低水位探测器发送的信号后，控制加水系统继续加水，直到高水位探测器发出检测信号。