專利名稱：化學-應力耦合作用下土的固結滲透試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于巖土工程領域的試驗設備，特別涉及ー種化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置。
背景技術：
目前，在巖土工程領域使用普通輕便式單杠桿固結儀，只能用于常規(guī)的土的固結試驗，不能進行滲透試驗，并且對于ー些力學性質受化學因素影響的土來說，如尾礦砂，用普通固結儀則無法避免化學溶液對試驗裝置的腐蝕；另外，對試驗裝置的密封性能要求也很難達到，這樣會對土的固結滲透試驗數據很難保持準確性。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服上述技術不足，提供ー種結構簡單、操作方便、抗腐性能強的化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置。本實用新型解決技術問題采用的技術方案是:化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置包括臺板、加壓框架、杠桿、砝碼盤、砝碼、平衡錘、注水管、百分表架、百分表、壓塊、水箱，其特點是在臺板的上面左側設有加壓框架，在加壓框架下端連接ー個杠桿穿裝套，在臺板左端下面固定ー個杠桿支撐，杠桿支撐和杠桿穿裝套中穿裝杠桿，杠桿的左端頭上設有平衡錘，杠桿右端頭的下方設有砝碼盤，砝碼盤上設有砝碼，在臺板上面加壓框架內設有帶凹槽的滲透固結容器底座，滲透固結容器底座底部中間處設有容器定位槽，容器定位槽與臺板定位安裝，滲透固結容器底座的凹槽內裝有固結筒，固結筒內底部設有透水石，透水石與固結筒之間用0形密封圈ー密封，透水石上面裝土樣，土樣上面設有上層透水石，在上層透水石上面設加壓活塞，加壓活塞與固結筒連接處用0形密封圈ニ密封，在加壓活塞中設ー個排氣孔和排水孔，加壓活塞上方的中心處設ー個弧形壓塊定位凹槽，弧形壓塊定位凹槽上面連接壓塊，在滲透固結容器底座內中心處設折形的連接三通閥孔，連接三通閥孔與注水管連通，壓塊上方連接百分表，百分表固定在百分表架上，加壓活塞中的排水孔連接測流管，注水管水平方向連接壓カ傳感器，注水管垂直連接ー個水箱。本實用新型的有益效果是:化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置的結構簡單，操作方便，由于采用有機玻璃材料作為滲透固結容器，有很好的抗腐蝕性和密封性，操作方便，試驗裝置可以交叉進行固結、滲透試驗，以研究不同荷載，不同化學溶液作用下土樣的壓縮特性。
以下結合附圖以實施例具體說明。

圖1是化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置結構圖。圖2是圖1中滲透固結容器結構剖視圖。圖中，1-百分表；2_百分表架；3_加壓框架；3_杠桿穿裝套；4_臺板；4-1_杠桿支撐；5-杠桿；6_砝碼盤；7-砝碼；8_平衡錘；9_滲透固結容器底座；9-1_容器定位槽；9-2-0形密封圈ー ；9-3_ 土樣；9-4_排氣孔；9-5_加壓活塞；9-6_排水孔；9_7_固結筒；9_8_0形密封圈ニ ；9-9_透水石；9-10_連接三通閥孔；9-11_壓塊定位凹槽；10_測流管；10-1_測流管量杯；11_入水管；12_出水管；13_注水管；14_壓カ傳感器；15_水容器；16_水箱；17-壓塊。
具體實施方式
實施例，參照附圖1、2，化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置是在臺板4的上面左側設有加壓框架3，在加壓框架3下端連接ー個杠桿穿裝套3-1，在臺板4左端下面固定ー個框桿支撐4-1，在杠桿支撐4-1和杠桿穿裝套3-1中穿裝杠桿5，杠桿5的左端頭上設有平衡錘8，杠桿5的右端頭下方設有砝碼盤6，在砝碼盤6上設有砝碼7。在臺板4上面的加壓框架3內設有帶凹槽的有機玻璃的滲透固結容器底座9，滲透固結容器底座9底部中間處用容器定位槽9-1與臺板4定位固定。滲透固定容器底座9的凹槽內裝有機玻璃制成的固結筒9-7，在固結筒9-7內底部設有ー層透水石9-9，透水石9-9與固結筒9-7連接處用0形密封圈ー 9-2密封，透水石9-9上面裝有土樣9-3，土樣9-3上面裝有上層透水石9-9，在上層透水石9-9上面有機玻璃的加壓活塞9-5，加壓活塞9-5與固結筒9_7內筒壁之間用0形密封圈ニ 9-8密封。在加壓活塞9-5中設ー個豎向的排氣孔9-4和排水孔9-6，排氣孔9-4在不作試驗時用螺塞堵住，在滲透固結容器底座9的底部設ー個折形的連接三通閥孔9-10，連接三通閥孔9-10與注水管13連通，在注水管13的水平端頭設有壓カ傳感器14，并與注水管13接通。注水管13垂直連接ー個水箱16，水箱16上連接ー個入水管11和出水管12，入水管11和出水管12下端插入水容器15中，在加壓活塞9-5中的排水孔9-6中連通ー個測流管10，測流管10的下端頭連接測流量杯10-1。在加壓活塞9-1的上面中間處設有壓塊定位凹槽9-11，壓塊定位凹槽9-11中定位裝有壓塊17，在壓塊17上方連接百分表1，百分表I安裝在百分表架2上，百分表架2固定在臺板4上。化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置的工作過程是:(I)、根據工程需要，切取原狀土樣9-3或制備給定密度與含水率的擾動土試樣。制備方法參照SL237— 002—1999規(guī)定進行。(2)、如系沖填土，先將土樣9-3調成液限或1.2 1.3倍液限的土膏，拌合均勻，在保濕器內靜置24h。然后把環(huán)刀倒置于小玻璃板上，用調土刀把土膏填入環(huán)刀，排除氣泡刮平，稱量。(3)、按 SL237— 003—1999 及 SL237— 004—1999 的規(guī)定，測定土樣 9_3 的含水率及密度。對于擾動試樣需要飽和時，按SL237— 002—1999規(guī)定的方法將試樣進行抽氣飽和。(4)、按圖裝好儀器，并檢查各管路接頭處是否漏水。將調節(jié)管與注水管13連通，由儀器底部充水至水位略高于金屬孔板，關止水夾。(5)、在固結容器內放置透水石9-9和薄濾紙，將帶有環(huán)刀的試樣，小心裝入滲透固結容器9，然后在土樣9-3上放薄濾紙、透水石9-9和加壓活塞9-5，再把螺栓擰進排氣孔9-4，置于加壓框架3下，對準加壓框架3的正中，安百分表I。注:如土樣9-3為飽和土，上、下透水石9-9應事先浸水飽和；對非飽和狀態(tài)的土樣9-3，透水石9-9的濕度應盡量與土樣9-3濕度接近。(6)、土樣9-3裝好后，連接注水管13和調節(jié)管，并由調節(jié)管中進水，微開止水夾，使土樣9-3逐漸飽和。當水面與土樣9-3頂面齊平，關止水夾，飽和時水流不應過急，以免沖動土樣9-3。(7)、待土樣9-3完全飽和后，繼續(xù)使水位緩緩上升至排水孔9-6，當有水溢出時，關止水夾。(8)、靜置數分鐘后，檢查各測壓管水位是否與排水孔9-6齊平。如不齊平，說明土樣9-3中或測壓管接頭處有集氣阻隔，用吸水球進行吸水排氣處理。(9)、提高測流管10使其高于排水孔，然后將測流管10與注水管13分開，并將注水管13置于金屬圓筒內。開止水夾,使水由上部注入水容器15內。(10)、降低調節(jié)管ロ，使位于土樣9-3上部1/3處，造成水位差，水即滲過土樣9-3，經測流管10流出。在滲透過程中應調節(jié)供水管夾，使供水管流量略多于溢出水量。排水孔9-6應始終有余水溢出，以保持常水位。(11 )、為保證土樣9-3與儀器上下各部件之間接觸良好，應在加壓活塞9-5上施加IkPa的預壓壓力，然后調整百分表1，使指針讀數為零。測流管10水位穩(wěn)定后，記錄測流管10水位，計算各測流管10間的水位差。(12)、確定需要施加的各級壓力。加壓等級一般為12.5、25.0、50.0、100、200、400、800、1600、3200kPa。最后ー級的壓力應大于上覆土層的計算壓カ100 200kPa。(13)、開動秒表，同時用量筒接取經一定時間的滲透水量，并重復I次。接取滲透水量時，調節(jié)管ロ不可沒入水中。( 14)、測記進水與出水處的水溫，取平均值。(15)、降低調節(jié)管管ロ至土樣9-3中部及下部1/3處，以改變水力坡降，按本規(guī)程9至16規(guī)定重復進行測定(16)、需測定沉降速率時，加壓后按下列時間順序測記量表讀數；0.10,0.25,
1.00,2.25,4.00,6.25,9.00,12.25,16.00,20.25,25.00,30.25,36.00,42.25,49.00、64.00,100.00、200.0Omin 和 400.0Omin 及 23h 和 24h 至穩(wěn)定為止。(17)、當不需要測定沉降速率吋，穩(wěn)定標準規(guī)定為每級壓力下固結24h。測記穩(wěn)定讀數后，再施加第2級壓力。依次逐級加壓至試驗結束。注:當土樣9-3的滲透系數大于10 —5cm / s時，允許以主固結完成作為相對穩(wěn)定標準；對某些高液限土，24h以后尚有較大的壓縮變形吋，以土樣9-3變形每小時變化不大于0.005mm認為穩(wěn)定。
權利要求1.一種化學-應カ耦合作用下土的固結滲透試驗裝置，包括臺板(4)、加壓框架(3)、杠桿(5)、砝碼盤(6)、砝碼(7)、平衡錘(8)、注水管(13)、百分表架(2)、百分表(I)、壓塊(17)、水箱(16)，其特征在于在臺板(4)的上面左側設有加壓框架(3)，在加壓框架(3)下端連接ー個杠桿穿裝套(3-1)，在臺板(4)左端下面固定ー個杠桿支撐(4-1)，杠桿支撐(4-1)和杠桿穿裝套(3-1)中穿裝杠桿(5)，杠桿(5)的左端頭上設有平衡錘(8)，杠桿(5)右端頭的下方設有砝碼盤出)，砝碼盤(6)上設有砝碼(7)，在臺板(4)上面加壓框架(3)內設有帶凹槽的滲透固結容器底座(9)，滲透固結容器底座(9)底部中間處設有容器定位槽(9-1)，容器定位槽(9-1)與臺板(4)定位安裝，滲透固結容器底座(9)的凹槽內裝有固結筒(9-7)，固結筒(9-7)內底部設有透水石(9-9)，透水石(9-9)與固結筒(9-7)之間用O形密封圈-(9-2)密封，透水石(9-9)上面裝土樣(9-3)，土樣(9-3)上面設有上層透水石(9_9)，在上層透水石(9-9)上面設加壓活塞(9-5)，加壓活塞(9-5)與固結筒(9-7)連接處用O形密封圈ニ(9-8)密封，在加壓活塞(9-5)中設ー個排氣孔(9-4)和排水孔(9-6)，加壓活塞(9-5)上方的中心處設ー個弧形壓塊定位凹槽(9-11)，弧形壓塊定位凹槽(9-11)上面連接壓塊(17)，在滲透固結容器底座(9)內中心處設折形的連接三通閥孔(9-10)，連接三通閥孔(9-10)與注水管(13)連通，壓塊(17)上方連接百分表(1)，百分表(I)固定在百分表架(2)上，加壓活塞(9-5)中的排水孔(9-6)連接測流管(10)，注水管(13)水平方向連接壓力傳感器(14 )，注水管(13 )垂直連接ー個水箱(16 )。
專利摘要本實用新型屬于巖土工程領域的試驗設備，特別涉及一種化學-應力耦合作用下土的固結滲透試驗裝置，在臺板(4)的上面左側設有加壓框架(3)，在加壓框架(3)下端連接一個杠桿穿裝套(3-1)，在臺板(4)左端下面固定一個杠桿支撐(4-1)，杠桿支撐(4-1)和杠桿穿裝套(3-1)中穿裝杠桿(5)，杠桿(5)的左端頭上設有平衡錘(8)，杠桿(5)右端頭的下方設有砝碼盤(6)，砝碼盤(6)上設有砝碼(7)，在臺板(4)上面加壓框架(3)內設有帶凹槽的滲透固結容器底座(9)，在加壓活塞(9-5)中設一個排氣孔(9-4)和排水孔(9-6)，加壓活塞(9-5)設一個弧形壓塊定位凹槽(9-11)，弧形壓塊定位凹槽(9-11)上面連接壓塊(17)，該裝置的結構簡單，操作方便，有很好的抗腐蝕性和密封性，操作方便。
文檔編號G01N15/08GK202928929SQ201220493158
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2012年9月26日
發(fā)明者梁冰, 金佳旭, 劉泳蔚, 海龍, 鄭訓臻 申請人:遼寧工程技術大學