本發(fā)明是利用一種試驗(yàn)裝置量測一維側(cè)限加載土樣凍融形變的方法，該裝置包括加熱水箱1、加載框架8、蒸發(fā)器14、凍融室17、試樣盒19、砝碼24、加壓杠桿28。加熱水箱1通過下水管5和上水管6與凍融室17連接，下水管5通過開關(guān)閥門3控制，上水管4通過水泵2與開關(guān)閥門4控制。該儀器制造簡單，測量精度高，滿足土樣凍結(jié)、融沉要求，溫度控制準(zhǔn)確，可用于土木工程中遇到的各種土質(zhì)在垂直荷載側(cè)限壓力環(huán)境下凍結(jié)融沉后的脹縮量與體積變化量測。

1.一種側(cè)限垂直加載土樣凍融形變的量測方法，其特征是利用一種試驗(yàn)裝置量測土樣凍融形
變，該裝置包括加熱水箱(1)、加載框架(8)、蒸發(fā)器(14)、凍融室(17)、加壓杠桿(28)，
加熱水箱(1)通過下水管(5)和上水管(6)與凍融室(17)連接，下水管(5)通過下水
管開關(guān)閥門(3)控制，上水管(6)通過水泵(2)與上水管開關(guān)閥門(4)控制，蒸發(fā)器(14)
與制冷劑儲(chǔ)存盒(13)、壓縮機(jī)(16)、冷凝器(15)、制冷劑儲(chǔ)存盒(13)連接成一套冷凍系
統(tǒng)，試樣盒(19)底部放有透水石(12)，透水石(12)上面放置試樣(20)，試樣(20)上
面再放一塊透水石(12)，然后用頂帽(11)蓋住試樣上面放置的透水石(12)，通過加壓軸
(10)對試樣(20)加壓，當(dāng)試樣(20)發(fā)生脹縮時(shí)通過垂直位移計(jì)(9)觀測讀數(shù)變化，凍
融室(17)內(nèi)有聚乙烯保溫泡沫(18)和溫度計(jì)(7)，溫度計(jì)(7)和垂直位移計(jì)(9)連接
電腦實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，加壓軸(10)由加載框架(8)通過固定栓(22)連接的加壓杠桿(28)
和砝碼(24)提供垂直壓力，加載框架(8)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸(23)、砝碼(24)、大砝碼(27)、加
壓杠桿(28)組成，加載框架(8)通過固定栓(22)與儀器底座(21)連接，帶動(dòng)加載框架
(8)升降的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(23)通過第一金屬吊鉤(25)連接，砝碼(24)與加壓杠桿(28)
通過第二金屬吊鉤(26)連接，利用該裝置量測土樣在側(cè)限垂直加載條件下凍融形變的方法
如下：
①安裝試樣：先把透水石(12)放入試樣盒(19)中，然后放入試樣(20)，再放入透
水石(12)，頂部加蓋頂帽(11)，將加壓軸(10)對準(zhǔn)頂帽(11)，將砝碼(24)放在第二金
屬吊鉤(26)下面，通過加載框架(8)，使加壓軸(10)對準(zhǔn)頂帽(11)，對試樣(20)施加
規(guī)定壓力，并將垂直位移計(jì)(9)置于頂帽(11)上，使讀數(shù)歸零；
②凍結(jié)試樣：開動(dòng)壓縮機(jī)(16)，使得制冷劑(13)通過冷凝器(15)，進(jìn)入蒸發(fā)器(14)
中，對試樣(20)進(jìn)行冷凍降溫，通過溫度計(jì)(7)控制試樣(20)的溫度，待溫度達(dá)到試驗(yàn)
要求，關(guān)閉壓縮機(jī)(16)，通過垂直位移計(jì)(9)的測量，得出試樣(20)在規(guī)定垂直壓力和
溫度下的凍結(jié)膨脹量；
③融化試樣：啟動(dòng)加熱水箱(1)，打開下水管開關(guān)閥門(3)，熱水通過下水管(5)流
入凍融室(17)內(nèi)，然后關(guān)閉下水管開關(guān)閥門(3)，對凍結(jié)后的試樣(20)進(jìn)行加熱，熱傳
遞后，如未達(dá)到試驗(yàn)要求的溫度，打開上水管開關(guān)閥門(4)，開啟水泵(2)，將凍融室(17)
內(nèi)的水抽回加熱水箱(1)，然后關(guān)閉上水管開關(guān)閥門(4)，重新把加熱水箱(1)內(nèi)的水加熱，
然后再打開下水管開關(guān)閥門(3)，讓熱水流入凍融室(17)內(nèi)，關(guān)閉下水管開關(guān)閥門(3)，
對凍結(jié)后的試樣(20)再進(jìn)行加熱，待溫度計(jì)(7)達(dá)到試驗(yàn)要求的溫度時(shí)，停止加熱，同時(shí)
打開上水管開關(guān)閥門(4)，啟動(dòng)水泵(2)，將水抽回加熱水箱(1)，然后關(guān)閉上水管開關(guān)閥
門(4)，同時(shí)觀察垂直位移計(jì)(9)的讀數(shù)，得出試樣(20)在規(guī)定垂直壓力和溫度下的融化
收縮量；
④如進(jìn)行試樣反復(fù)凍融后的脹縮體積變化量測，重復(fù)步驟②③，并從垂直位移計(jì)(9)
讀出試樣(20)在規(guī)定垂直壓力和溫度下的體積脹縮變形量。