一種配制透明土中低粘度孔隙液體的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及了一種透明土中低粘度孔隙液體的配制方法，具體來說是以甲苯或煤油作為基礎液，與多種有機溶劑按比例混合得到與所用透明土固體材料具有相同折射率的孔隙液體的配制方法。
【背景技術】
[0002]土體變形的測量是土力學研宄的重要基礎之一。傳統的巖土模型實驗只局限于測量土體的表面變形和邊界區域的變形，難以獲得土體內部的變化過程和數據。為了實現對于土體內部變形、滲流等的可視化觀測，研宄者開發了透明土實驗技術。利用人工合成的透明土研宄的前提是其具有與天然土體相似的巖土工程性質。人工合成透明土由兩部分組成，即透明土顆粒和具有相應折射率的孔隙流體。因為這兩部分具有相同或相近的折射率，光線不經過折射就可以穿過，所以這種“土”是透明的。目前已發展了一些配制透明土的方法與材料，并取得了一定的成果，但不同材料配制的透明土可模擬的天然土體的類型有較大差異，且透明度效果有限，影響了模型實驗結果的可靠性和適用性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提出一種配制透明土中低粘度孔隙液體的方法。提出了用甲苯與煤油作為基礎液體，分別與多種有機溶劑混合得到孔隙液體的方法。
[0004]本發明的技術實現方案是:
[0005]一種配制透明土中低粘度孔隙液體的方法，步驟如下:
[0006]甲苯或煤油作為基礎液體，
[0007]當甲苯作為基礎液體時，甲苯與丙醇、乙腈、乙酸乙酯、甲乙酮或異丁醇中的一種混合，得到的無色透明混合液A，即為透明土中低粘度孔隙液體，其折射率為1.448 ;其中，甲苯與丙醇以質量比1.07:1混合，甲苯與乙腈以質量比1.08:1混合，甲苯與乙酸乙酯以質量比0.72:1混合，甲苯與甲乙酮以質量比0.95:1混合，甲苯與異丁醇以質量比2.22:1混入口 ο
[0008]當煤油作為基礎液體時，煤油與丙醇、乙酸乙酯或甲乙酮中的一種混合，得到的無色透明液體B，即為透明土中低粘度孔隙液體，其折射率為1.434 ;煤油與丙醇以質量比1:0.15混合，煤油與乙酸乙酯以質量比1.28:1混合，煤油與甲乙酮以質量比5:1混合。
[0009]本發明的有益效果:低粘度孔隙液體的優點在于具有與水相似的動力學特性，粘滯性低，對于透明度的提高具有顯著的作用。本發明涉及的低粘度孔隙液體，以一種試劑為基礎液體，可以與多種不同的試劑進行混合得到，可以根據不同的實驗條件和實驗溫度等情況選擇合適的合成方法。
【具體實施方式】
[0010]下面結合技術方案進一步本說明的【具體實施方式】。
[0011]實施例
[0012](I)以煤油為基礎液體，配制1200ml左右的孔隙液體。先將100ml甲乙酮倒入容器中，加入190ml煤油，用攪拌棒充分攪拌；用阿貝折射儀測出混合液的折射率(上述折射率和混合比例都是在室溫25°C下的，所以最好用空調來調節室溫來達到最佳溫度)。
[0013](2)用滴管吸入適量的煤油，一滴滴加入上述混合液中，每加一次測量出折射率，直到達到1.448。
[0014](3)選用硅膠顆粒作為透明土的固體材料，先將最終得到的孔隙液體倒入到透明土模型箱中，然后多次少量的添加硅膠顆粒，過程中要避免出現氣泡，一邊加入硅膠顆粒一邊輕輕攪拌。
[0015](4)將制好的透明土靜置24小時，使得硅膠顆粒均勻沉淀，并排除可能存在的氣泡。
【主權項】
1.一種配制透明土中低粘度孔隙液體的方法，其特征在于，步驟如下: 甲苯或煤油作為基礎液體， 當甲苯作為基礎液體時，甲苯與丙醇、乙腈、乙酸乙酯、甲乙酮或異丁醇中的一種混合，得到的無色透明混合液A，即為透明土中低粘度孔隙液體，其折射率為1.448 ;其中，甲苯與丙醇以質量比1.07:1混合，甲苯與乙腈以質量比1.08:1混合，甲苯與乙酸乙酯以質量比.0.72:1混合，甲苯與甲乙酮以質量比0.95:1混合，甲苯與異丁醇以質量比2.22:1混合； 當煤油作為基礎液體時，煤油與丙醇、乙酸乙酯或甲乙酮中的一種混合，得到的無色透明液體B，即為透明土中低粘度孔隙液體，其折射率為1.434 ;煤油與丙醇以質量比1:0.15混合，煤油與乙酸乙酯以質量比1.28:1混合，煤油與甲乙酮以質量比5:1混合。
【專利摘要】本發明提供了一種配制透明土中低粘度孔隙液體的方法，甲苯或煤油作為基礎液體，當甲苯作為基礎液體時，甲苯與丙醇、乙腈、乙酸乙酯、甲乙酮或異丁醇中的一種混合，得到透明土中低粘度孔隙液體，其折射率為1.448；當煤油作為基礎液體時，煤油與丙醇、乙酸乙酯或甲乙酮中的一種混合，得到透明土中低粘度孔隙液體，其折射率為1.434；所用硅膠顆粒粒徑為0.1-5mm。該透明土用于在室內土工模型試驗中代替天然土體，進行模型試驗，研究土體的內部變形特性.與其它孔隙液體相比，具有透明度高，配置方便的特點。
【IPC分類】G01N1/38, G01N1/28
【公開號】CN104931306
【申請號】CN201510210258
【發明人】趙紅華, 于紳坤, 雷振坤, 周坤
【申請人】大連理工大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月27日