[实用新型]细粒黏土的三轴压缩试验试样饱和装置

说明书

本实用新型公开了一种细粒黏土的三轴压缩试验试样饱和装置，包括顺序连通的饱和水箱、试样制备器和真空泵，所述试样制备组件包括上试样帽、透水石、滤纸、试样、下试样帽，所述试样上表面从下至上依次设置所述滤纸、所述透水石和所述上试样帽，试样下表面从上至下依次设置所述滤纸、所述透水石和所述下试样帽，所述试样制备组件外表面还包裹有乳胶膜。本实用新型可实现缩短土样饱和时间、提高土样饱和度、消除乳胶膜与土样之间的空气，使其贴合紧密的目标。

技术领域

本实用新型涉及土工试验中三轴土样试样的饱和技术领域，更具体地说是一种细粒黏土的三轴压缩试验试样饱和装置。

背景技术

土是一种复杂的三相材料体系，其中土颗粒形成固体土骨架，土颗粒孔隙之间充填水和气体，当土颗粒之间的孔隙全部充填为水时，土体处于饱和状态，反之土体为非饱和状态。土的饱和主要指土从非饱和状态转化为饱和状态的过程。在现有常规土工试验中，试样一般需要先饱和，并保证饱和度，然后才能进行相关土工试验。

常见的室内土工试验试样的饱和方法包括浸水饱和法、毛细管饱和法、水头饱和法、真空抽气饱和法、二氧化碳饱和法、脱气水法、反压饱和法。针对不同性质的土体，可以采用不同的饱和方法。对于透水性能较好的砂土(无粘性土)，一般可以采用浸水饱和法和毛细管饱和法饱和，采用其他多种饱和方法组合可以提高砂土饱和度及饱和速度。对于粉土，由于粉土是介于砂土与黏性土之间的一种具有特殊工程性质的土，其比表面积不大，属于低塑性，毛细现象活跃，所以首先考虑用毛细管饱和法，利用自身的毛细作用达到要求的饱和度，采用真空抽气饱和法及二氧化碳饱和法可以缩短饱和时间，提高饱和效果。对于细粒黏土，由于土的颗粒结构多为薄片状，矿物多为薄片状亲水矿物(如高岭石、蒙脱石等)，具有较大的比表面积，根据黏性土比表面积不同，渗透系数也不同，根据黏土渗透系数，渗透系数大于10-4cm/s的较易透水的黏性土，可采用毛细管饱和法，渗透系数小于10-4cm/s的黏性土，常采用真空抽气饱和法。

一般来说，真空抽气饱和法、二氧化碳饱和法、反压饱和法等饱和方法可以基本满足工程试验中土样饱和度的要求。但依然存在饱和时间过长、特殊情况下饱和度达不到要求、饱和土样与乳胶膜贴合不紧密等问题。针对这些问题，本实用新型根据已有的饱和方法，对土样饱和装置进行设计，形成了一套针对细粒黏土的三轴压缩试验试样饱和装置，可以有效消除传统装样时乳胶膜与土样之间的空气，提高试样饱和度，缩短试样饱和时间等优点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种细粒黏土的三轴压缩试验试样饱和装置，本实用新型可实现缩短土样饱和时间、提高土样饱和度、消除乳胶膜与土样之间的空气，使其贴合紧密的目标。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：细粒黏土的三轴压缩试验试样饱和装置，包括饱和水箱、试样制备器和真空泵，所述饱和水箱与所述试样制备器之间依次顺序连接有第一连接器、第一连接管、第二连接器和第一球阀，所述试样制备器与所述真空泵之间依次顺序连接有第二球阀、第三连接器和第二连接管，所述试样制备器包括固定器和试样制备组件，所述固定器包括盖体和两片固定瓣，两块所述固定瓣和盖体组合形成内部为中空结构的固定器，所述盖体与固定瓣配合形成密闭空腔，所述试样制备组件设于所述密闭空腔内，所述第一连接器安装于所述饱和水箱上，所述第二连接器通过所述第一连接管与第一连接器连通，所述第一球阀的进水端与第二连接器连通，第一球阀的出水端与所述固定瓣的底部连通，所述第二球阀的进水端与固定瓣底部连通，第二球阀的出水端与所述第三连接器连通，第三连接器通过第二连接管与所述真空泵连通；

所述试样制备组件包括上试样帽、透水石、滤纸、试样、下试样帽，所述试样上表面从下至上依次设置所述滤纸、所述透水石和所述上试样帽，试样下表面从上至下依次设置所述滤纸、所述透水石和所述下试样帽，所述试样制备组件外表面还包裹有乳胶膜。

其中一种优选方案，所述固定瓣的上端设有第三球阀，且所述第三球阀与所述第二球阀对称布置于所述固定瓣的外表面，第三球阀的出水端设有第四连接器，所述第四连接器通过第三连接管与所述第二连接管连通。