[发明专利]一种低渗透性饱和粘土渗透测定仪及测试方法

摘要

本发明涉及关于地质领域实验室内用于粘土低渗透性饱和粘土渗透测定仪及测试方法，特别涉及一种低渗透性饱和粘土渗透测定仪及测试方法。该测定仪包括空压机、供水瓶、渗透装置和集水瓶，所述空压机通过管道分别连通供水瓶和渗透装置，所述供水瓶通过管道连通渗透装置一端，所述渗透装置另一端通过管道连通集水瓶。优点本装置结构简单，操作方便，制作成本较低，可以准确、迅速地测试获得粘性土的渗透系数，测试效率较高，耗时较少，实用性强。

主权项

一种测试低渗透性饱和粘土渗透性的测试方法，其特征在于，包括以低渗透性饱和粘土渗透测定仪进行以下几个步骤测试：所述低渗透性饱和粘土渗透测定仪包括空压机(1)、供水瓶(2)、渗透装置(3)和集水瓶(4)，所述空压机(1)通过管道分别连通供水瓶(2)和渗透装置(3)，所述供水瓶(2)通过管道连通渗透装置(3)一端，所述渗透装置(3)另一端通过管道连通集水瓶(4)；所述渗透装置(3)包括围压室(31)和渗透机构(32)，所述渗透机构(32)两端固定在围压室(31)两侧内壁上，所述空压机(1)通过管道连通围压室(31)，所述渗透机构(32)两端分别通过管道连通供水瓶(2)和集水瓶(4)；所述渗透机构(32)包括两个一端开口的耐压钢桶(321)、橡胶套(322)和两个透水石(323)，两个所述耐压钢桶(321)对称安装在围压室(31)内部两端，且开口端相对设置，所述橡胶套(322)套接置于两个耐压钢桶(321)之间，且两端通过O型圈与围压室(31)内壁密封连接，两个所述透水石(323)对称设置在橡胶套(322)的内部两端端口处，两个所述透水石(323)与橡胶套(322)之间形成一个样品室(33)；所述空压机(1)通过三通管路分别连通供水瓶(2)和渗透装置(3)；所述三通管路包括主管路、第一分管路和第二分管路，所述主管路一端分别与第一分管路和第二分管路的一端连通，另一端连通空压机(1)，所述第一分管路另一端连通供水瓶(2)，第二分管路另一端连通渗透装置(3)；所述主管路上由连通空压机(1)的一端到另一端依次设置有第一开关阀(11)和干燥装置(12)，所述第一分管路上由连通主管路的一端到连通供水瓶(2)的一端依次设置有第二开关阀(21)、第一精密调压阀(22) 和单向进气阀(23)，所述第二分管路上由连通主管路的一端到连通渗透装置(3)的一端依次设置有第三开关阀(311)和第二精密调压阀(312)；第一步：样品试样制作，具体为，S1：整平样品试样，将内涂凡士林的试样环刀压入试样，再将环刀压下的土样侧面削去一层，使与环刀刃口相接处的土样直径大于环刀内径；S2：重复上述步骤S1，至试样突出环刀上部；S3：削去环刀两侧余样，反复涂抹试样的表面，避免试样表面孔隙堵塞或试样压缩，存放在干燥环境中备用；S4：记录试样的长度l，试样直径d，计算得出试样截面面积A;第二步：将上述第一步中得到的样品试样放入真空机中进行饱水24‑72小时，存放备用；将渗透装置(3)中的透水石(323)取出也放入真空机中进行饱水24‑72小时，后安装进渗透装置(3)中；第三步：将第二步中饱水处理的样品试样安放在样品室(33)内，并在透水石(323)表面包覆滤纸；第四步：打开止水夹(25)，供水瓶(2)内液体对渗透装置(3)进行渗透测试，同步，打开空压机(1)，打开主管路的第一开关阀(11)，打开空压机(1)与供水瓶(2)连通的管路上依次设置有第二开关阀(21)、第一精密调压阀(22)和单向进气阀(23)，打开空压机(1)与渗透装置(3)连通的管路上依次设置有第三开关阀(311)和第二精密调压阀(312)，对围压室(31)和供水瓶(2)持续稳定供压，待集水瓶(4)内有液体流入后，记录供水瓶(2)的进水量和集水瓶(4)的出水量，待进水量和出水量相等或相近时，实验趋于稳定状态，开始计时，并记录供水瓶(2)内起始水位h0，供水瓶(2)内气压P及初始水头值H0＝h0+P/(ρ液g)；其中，ρ液为液体密度，g为重力系数；第六步：多次测量，记录不同时间t相对应的供水瓶(2)的水位h及水头值H＝h+P/(ρ液g)，得到t时段内供水瓶(2)内水头值的变化dH＝H‑H0；第七步：根据供水瓶(2)所提供起始水头值，以及水头值随着时间的变化关系，计算出试样渗透率K。