软土强度与变形特性的微细观分析

(c) 2000倍

(d)4000倍

(e)8000倍

图4-3膨润土粉末不同放大倍数的电子扫描图片

§4.1.2压汞仪

压汞仪用于测量土体（包括其他材料）内孔隙定量分布，测试的孔径范围可达几纳米到几百微米，能反映大多数岩土材料的直径状况。压汞仪测量孔隙的基本原理是，利用汞不浸润被它压入的大多数材料(浸润角≥90°)的特性，在施加外压下汞把汞挤入多孔介质的毛细孔中，假设孔隙为圆柱型毛细管的孔隙模型，依据经典的瓦什伯恩(Washburn)方程

(1921)，注入汞所需的压力p和圆柱形毛细孔隙半径r之间的关系为：

p??2?cos? r式中：

p—压入汞所需压力(N)； r—孔隙半径(m)；

σ—注入液体汞的表面张力系数(N/m)，纯汞的σ值为0.41-0.515N/m；

θ—注入液体汞对测试多孔材料的浸润角或接触角(°)； 测量孔隙时，记录不同压力下压入的汞体积的变化量，便可通过数学模型换算出孔径分布等数据。

图4-4所示为美国Micromeritics公司生产的型号为Autopore IV 9510的全自动孔径分布压汞仪。

AutoPore9510型全自动压汞仪的主要性能数据

序号 1 2 3 4 名 称 低压站 高压站 分析天平 样品膨胀计 说 明 0 to 50 psia(345 kPa),3.6~360μm 大气压~60000psi(相当于414MPa),0.003~6μm 精度等级0.001g 进汞与退汞体积精度：小于0.1μL 5 计算机系统 采集数据及处理数据

图4-4 AutoPore 9510型全自动压汞仪及配套的膨胀计