CN112748146B - 一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，包括实验箱、若干加压***、加压***内设置试件、真空电渗***，用于在电流作用下，通过电泳现象在试件内部形成渗流，进而改变试件在冻融循环过程中的含水率；温控***；数据采集***，与所述加压***、温控***及真空电渗***电连接。本发明的目的在于提供一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，通过设置加压***，在实现传统冻融循环过程的同时，能够通过转动螺杆，螺杆带动阳极电机板上下移动，进而控制试件在冻融循环过程中的应力状态，从而完成对自然界冻融循环过程试件受到的应力状态的模拟，并通过力传感器对冻胀过程中试件的膨胀力进行测试。

Description

一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置
技术领域
本发明涉及岩土工程中实验设备领域，具体涉及一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置。
背景技术
我国土地资源丰富，且地质条件复杂。季节性冻土作为一种典型的地质条件，约占我国国土面积的53％，是一种在冬季结冰，在夏季融化的土体。随着我国经济实力的提升和科学技术的进步，一些工程将不可避免的建设在季节性冻土地区。季节性冻土在长期的干湿循环和冻融循环作用下，土体的物理力学性质会不断发生改变，严重时会引起地基的不均匀沉降、路基的翻浆和开裂等问题，给工程建设带来巨大的安全隐患。因而，很有必要对季节性冻土的冻融过程，以及冻融后土体的物理力学性质进行研究。
目前，实验室进行冻融循环试验常用的设备是冻融试验机，通过气冻水融或水冻水融等方法对试件进行多次冻融循环，然后将试件取出进行物理力学实验。该设备具有许多缺点，如试件经过水浴融化后，再次进行冻结时试件总是处于饱和状态；试件在冻融循环过程中处于自由状态，未受应力作用；未对冻胀过程中的膨胀力进行测量等，这都与实际情况有很大不同。在实际情况下，季节性冻土多在冬季结冰，在夏季融化，范围多为表层1-3米厚土层。该表层土在冻结前经历了漫长的旱季，土体含水率较低，一般不为饱和土。另外，土体受上部及周围土体的应力作用，处于不同的应力状态，且冻胀过程受周围土体的约束，会产生一定的膨胀力。
因而，为了对季节性冻土的冻融循环过程进行更真实的实验模拟，研究一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置将具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供了一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，用以解决现有冻融循环实验装置中，未对自然界冻融循环过程的含水率变化、应力状态进行模拟试验的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，包括实验箱，还包括：
若干加压***，设置在实验箱内部，所述加压***内设置试件，每个试件由一套加压***进行固定；
真空电渗***，包括：若干阳极电极板和阴极电极板，与所述若干加压***中试件一一对应接触，用于在电流作用下，通过电泳现象在试件内部形成渗流，进而改变试件在冻融循环过程中的含水率；
温控***，与所述实验箱连接；
数据采集***，包括若干数据采集传感器，所述数据采集传感器设置在所述实验箱和加压***内，所述数据采集***与所述加压***、温控***及真空电渗***电连接。
优选的，所述实验箱包括：
实验箱外箱，所述实验箱外箱内设置实验箱内箱，所述实验箱外箱与实验箱内箱之间设置保温层；
所述实验箱外箱上端设置实验箱盖，所述实验箱外箱及实验箱内箱上端与所述实验箱盖接触位置设置双层密封圈；
所述实验箱盖上表面设置实验箱盖把手与真空阀门，所述真空阀门与所述实验箱内箱连通。
优选的，所述加压***包括：上层盖板、下层盖板、框架立柱、圆形套筒、螺杆；
四个所述框架立柱一端与所述实验箱内底壁固定连接，所述下层盖板的四个角通过螺栓分别与四个所述框架立柱下部固定连接，所述上层盖板的四个角通过螺栓分别与四个所述框架立柱上部固定连接；
所述圆形套筒安装在所述下层盖板上表面中心位置，所述圆形套筒内部粘贴有绝缘层，试件放置在所述圆形套筒内；
所述螺杆固定在上层盖板中心位置处，所述螺杆、力传感器、阳极电极板三者依次固定连接在一条轴线上，通过转动螺杆控制阳极电极板的上下移动，进而控制试件在冻融循环过程中的应力状态，并通过力传感器测试螺杆、阳极电极板之间的应力。
优选的，所述真空电渗***包括：若干阳极电极板、若干阴极电极板、电渗装置、整流器、抽气抽水泵；
圆形套筒、螺杆、力传感器、阳极电极板和阴极电极板一一对应，所述阳极电极板设置在所述圆形套筒内上部；所述阴极电极板设置在所述圆形套筒内底部，所述阴极电极板与所述阳极电极板之间设置试件，所述试件上下两端分别与所述阳极电极板、所述阴极电极板内表面接触；
所述电渗装置及所述整流器均设置在所述实验箱内下部，所述整流器与所述电渗装置电性连接，所述电渗装置的正负极分别与所述阳极电极板、所述阴极电极板电性连接；
所述真空电渗***还包括：抽水管道、进水管道、进水阀门、地漏、排水管道、排水阀门；
所述抽气抽水泵设置在所述实验箱外部，所述抽气抽水泵输入端通过抽水管道连接外部水源，所述抽气抽水泵输出端与进水管道连接，所述抽气抽水泵通过所述进水管道与所述实验箱内部连通，所述抽水管道上设置进水阀门；
所述地漏设置在所述实验箱内底部，所述排水管道一端与所述地漏连接，所述排水管道另一端位于实验箱外部，所述排水管道上设置排水阀门。
优选的，所述温控***包括：空调装置、空调出风口、电热丝；
所述空调装置设置在所述实验箱外部，所述空调出风口设置在所述实验箱内部，所述空调出风口通过通风管道与所述空调装置连接，所述电热丝设置在所述实验箱内部。
优选的，所述若干数据采集传感器包括：所述力传感器、体积含水率传感器、温度传感器、第一压力传感器；所述数据采集***还包括：温度表、压力表、数据采集装置和控制面板；
所述圆形套筒外壁等间距设置若干体积含水率传感器，所述体积含水率传感器的探针穿过所述圆形套筒外壁***所述试件内部，所述温度传感器设置在所述实验箱内侧壁，所述温度表设置在所述实验箱外部，所述温度传感器与所述温度表电性连接，所述第一压力传感器设置在所述实验箱内侧壁，所述压力表设置述所述实验箱外部，所述第一压力传感器与所述压力表电性连接；
所述数据采集装置设置在所述实验箱外部，所述数据采集装置分别与所述力传感器、体积含水率传感器、温度传感器、第一压力传感器、控制面板、所述电渗装置电性连接。
优选的，所述圆形套筒、所述下层盖板、所述绝缘层、所述阳极电极板、所述阴极电极板表面均设置若干通孔；
所述阳极电极板与所述阴极电极板均由石墨材料组成。
优选的，所述实验箱外箱下方还设置辅助排水装置，所述辅助排水装置包括：
电机箱，所述电机箱设置在所述实验箱外箱下方，所述电机箱内设置空腔，所述空腔内设置第一电机，所述第一电机右侧与所述空腔右侧壁固定连接，所述第一电机左端设置输出轴，所述输出轴远离所述第一电机一端与所述空腔左侧壁转动连接；
滚筒，所述滚筒设置在所述输出轴上，所述滚筒内壁与所述输出轴外圈固定连接，所述滚筒表面倾斜开设第一滑槽；
第二滑槽，所述第二滑槽设置在所述电机箱上表面，所述第二滑槽位于所述滚筒正上方，所述电机箱外部通过所述第二滑槽与所述空腔连通，所述第二滑槽内滑动连接有连接柱，所述连接柱一端延伸至所述第一滑槽内部并与所述第一滑槽滑动啮合连接，所述连接柱另一端穿过所述第二滑槽内部延伸至所述电机箱上方并设置第二滑块，所述第二滑块底面与所述电机箱上表面滑动连接；
第五固定块，所述第五固定块设置在所述电机箱上端右侧；
支撑板，所述支撑板设置在所述电机箱与所述实验箱外箱之间，所述支撑板一端与所述第五固定块铰接连接，所述支撑板右端设置第一挡板，所述支撑板前后两端设置第二挡板，所述第一挡板与所述第二挡板相互垂直，所述第一挡板、所述第二挡板均垂直于所述支撑板，两个所述第二挡板分别设置在所述实验箱外箱前后两侧，所述支撑板下表面中部设置支撑杆，所述支撑杆一端与所述支撑板下表面铰接连接，所述支撑杆另一端与所述第二滑块上表面铰接连接；
第一套筒，两个所述第一套筒对称设置在所述支撑板左端上表面前后两侧，所述第一套筒一端与所述支撑板上表面固定连接，所述第一套筒内壁设置内螺纹，所述第一套筒内设置第二螺杆，所述第二螺杆与所述第一套筒螺纹连接，所述第二螺杆侧壁设置把手，所述第二螺杆远离所述第一套筒一端设置第一滚珠，所述第一滚珠嵌设在所述第二螺杆内并在所述第二螺杆上端滚动，所述第一滚珠上表面与所述实验箱外箱左侧底部接触；
固定柱，两个所述固定柱对称设置在所述支撑板右端上表面前后两侧，所述固定柱一端与所述支撑板上表面固定连接，所述固定柱另一端嵌设有第二滚珠，所述第二滚珠能在所述固定柱上端滚动，所述第二滚珠上表面与所述实验箱外箱右侧底部接触。
优选的，还包括抽真空控制装置，所述抽真空控制装置包括：
流量传感器，所述流量传感器设置在所述进水阀门处，用于检测所述进水阀门处的实际空气流量；
第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在所述实验箱外箱外部，用于检测所述实验箱外箱外部的气压值；
报警器，所述报警器设置在所述实验箱外箱外部；
控制器，所述控制器设置在所述实验箱外箱外部，所述控制器分别与所述流量传感器、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述控制器电性连接；
所述控制器基于所述流量传感器、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：基于所述流量传感器、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器的检测值，通过公式(1)计算所述实验箱内箱的渗透量：
其中，θ1为所述实验箱内箱的渗透量，S1为所述实验箱内箱外壁的表面积，为所述实验箱内箱外壁材料的渗透率，P1为所述第一压力传感器检测的所述实验箱内箱的气压值，P2为所述第二压力传感器检测的所述实验箱外箱外部的气压值，Q1为所述流量传感器检测的所述进水阀门处的实际空气流量，t1为所述抽气抽水泵的预设工作时长，V1为所述实验箱内箱的容积，L为所述实验箱内箱外壁的壁厚；
步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述抽气抽水泵的实际抽气效率：
其中，η1为所述抽气抽水泵的实际抽气效率，Q2为所述抽气抽水泵的预设空气流量,μ1为所述进水管道内空气的动力粘度，ln为以常数e为底数的对数,h为预设渗透量；
步骤3：所述控制器将所述抽气抽水泵的实际抽气效率与所述抽气抽水泵的预设抽气效率进行比较，当所述抽气抽水泵的实际抽气效率低于所述抽气抽水泵的预设抽气效率时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。
本发明相对于现有技术的有益效果为：通过加入真空电渗***，在试件水浴融解后，在阴、阳两极电极板间电泳作用下，改变试件再次冻结时的含水率状态。另外，通过转动螺杆，在试验前调整阳极电极板之间的距离，进而对试件施加力的作用，模拟试件在不同应力状态下的冻融循环过程，并且在冻胀过程中测试试件产生的膨胀力。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所提供的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置整体结构示意图；
图2为本发明所提供的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置中实验箱内箱平面示意图；
图3为本发明所提供的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置中真空电渗***中阴极电极板平面示意图；
图4为本发明所提供的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置中辅助排水装置示意图；
图5为本发明图4中A处放大图；
图6为本发明图4中B处放大图；
图7为本发明的清洗装置的一种实施例的结构示意图；
图8为图7中C部位的放大图；
图9为图7中D部位的放大图。
如下：1、实验箱外箱；2、实验箱内箱；3、实验箱盖把手；4、实验箱盖；5、双层密封圈；6、保温层；7、螺栓；8、上层盖板；9、框架立柱；10、力传感器；11、绝缘层；12、阳极电极板；13、试件；14、阴极电极板；15、圆形套筒；16、体积含水率传感器；17、下层盖板；18、排水管道；19、抽水管道；20、排水阀门；21、抽气抽水泵；22、进水阀门；23、电渗装置；24、整流器；25、空调出风口；26、真空阀门；27、温度传感器；28、温度表；29、控制面板；30、第一压力传感器；31、压力表；32、数据采集装置；33、进水管道；34、电热丝；35、空调装置；36、地漏；37、螺杆；38、电机箱；39、空腔；40、第一电机；41、输出轴；42、滚筒；43、第一滑槽；44、第二滑槽；45、连接柱；46、第二滑块；47、第五固定块；48、支撑板；49、第一挡板；50、第二挡板；51、支撑杆；52、第一套筒；53、第二螺杆；54、把手；55、第一滚珠；56、固定柱；57、第二滚珠；58、清洗装置；581、混合箱；582、转动杆；583、清洗箱；584、第一球体；585、移动板；586、固定板；587、第二球体；588、第一竖直通道；589、竖直支撑杆；5810、密封板；5811、导向板；5812、第一滑块；5813、第一弹簧；5814、混合装置；58141、第一固定块；58142、第二固定块；58143、进入口；58144、倒T形杆；58145、第三弹簧；58146、第四固定块；58147、第二竖直通道；58148、滑动板；58149、第一连接管；58150、第二连接管；58151、第二弹簧；58152、第三固定块；58153、储料箱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供了一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，如图1、图2所示，包括：实验箱，还包括：
若干加压***，设置在实验箱内部，所述加压***内设置试件13，每个试件13由一套加压***进行固定；
真空电渗***，包括：若干阳极电极板12和阴极电极板14，与所述若干加压***中试件13一一对应接触，用于在电流作用下，通过电泳现象在试件13内部形成渗流，进而改变试件13在冻融循环过程中的含水率；
温控***，与所述实验箱连接；
数据采集***，包括若干数据采集传感器，所述数据采集传感器设置在所述实验箱和加压***内，所述数据采集***与所述加压***、温控***及真空电渗***电连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过加入真空电渗***，在试件水浴融解后，在阴、阳两极电极板间电泳作用下，改变试件再次冻结时的含水率状态；
加压***用于对试件加压，进而控制试件在冻融循环过程中的应力状态，模拟试件在不同应力状态下的冻融循环过程；
上述技术方案可以在实现传统冻融循环过程的同时，能够对自然界冻融循环过程的含水率变化、应力状态进行模拟，实现将应力和含水率因素耦合进行冻融循环实验。
实施例2
在实施例1的基础上；
如图1所示，所述实验箱包括：
实验箱外箱1，所述实验箱外箱1内设置实验箱内箱2，所述实验箱外箱1与实验箱内箱2之间设置保温层6；
所述实验箱外箱1上端设置实验箱盖4，所述实验箱外箱1及实验箱内箱2上端与所述实验箱盖4接触位置设置双层密封圈5；
所述实验箱盖4上表面设置实验箱盖把手3与真空阀门26，所述真空阀门26与所述实验箱内箱2连通。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：实验箱外箱上端设置实验箱盖，实验箱盖可以对实验箱内箱起到密封作用，使实验箱内箱与外部环境隔绝，实验箱盖上设置有实验箱盖把手，便于拿取设备，双层密封圈粘贴在实验箱盖内侧与实验箱内壁接触处，双层环形封闭粘贴，增强了实验箱盖的密封性，真空阀门固定在实验箱盖外侧，打开真空阀门后，可以使外部空气进入实验箱内箱，使实验箱内箱内的压力值恢复大气压。
实施例3
在实施例1或2的基础上，如图1所示；
所述加压***包括：上层盖板8、下层盖板17、框架立柱9、圆形套筒15、螺杆37；
四个所述框架立柱9一端与所述实验箱内底壁(在实施例中基础上时，为实验箱内箱内底壁)固定连接，所述下层盖板17的四个角通过螺栓7分别与四个所述框架立柱9下部固定连接，所述上层盖板8的四个角通过螺栓7分别与四个所述框架立柱9上部固定连接；
所述圆形套筒15安装在所述下层盖板17上表面中心位置，所述圆形套筒15内部粘贴有绝缘层11，试件放置在所述圆形套筒内15；
所述螺杆37固定在上层盖板8中心位置处(优选的，可通过螺栓固定)，所述螺杆37、力传感器10、一个阳极电极板12三者依次固定连接在一条轴线上，通过转动螺杆37控制阳极电极板12的上下移动，进而控制试件在冻融循环过程中的应力状态(加压)，并通过力传感器10测试螺杆37、阳极电极板12之间的应力。
优选的，所述圆形套筒15、所述下层盖板17、所述绝缘层11、所述阳极电极板12、所述阴极电极板14表面均设置若干通孔；述阳极电极板12与所述阴极电极板14均由石墨材料组成。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：框架立柱通过螺栓固定在实验箱内箱底板，下层盖板通过螺栓固定在框架立柱下部，上层盖板通过螺栓固定在框架立柱上部，圆形套筒通过螺栓固定在下层盖板中心位置，圆形套筒上端设置有阳极电极板，阳极电极板上端设置力传感器，力传感器上端设置螺杆，螺杆与力传感器、阳极电极板三者依次焊接在一条轴线上，螺杆上端与上层盖板螺纹连接，通过设置加压***，转动螺杆可以控制阳极电极板在圆形套筒内上下移动，调整阳极电极板与试件之间的距离，进而达到对试件施加力的作用，模拟试件在不同应力状态下的冻融循环过程，并且通过力传感器测试试件在冻胀过程中产生的膨胀力。
解决了现有技术中，试件在冻融循环过程中处于自由状态，未受应力作用；未对冻胀过程中的膨胀力进行测量等，这都与实际情况有很大不同。
圆形套筒内部粘贴有绝缘层，可以起到绝缘作用，防止电渗过程中圆形套筒外壁导电，圆形套筒、下层盖板、绝缘层、阴极电极板、阳极电极板都均匀打孔，以便于冻融循环过程中水的流入与流出。石墨材料具有良好的导电性，且石墨电极加工较容易，放电加工去除率高，石墨损耗小，且加工速度明显快于铜电极，采用石墨电极的加工要比采用铜电极快58％，加工时间大幅减少，同时也减少了制造成本。
实施例4
在实施例1-3中任一项的基础上，如图1-3所示；所述真空电渗***包括：若干阳极电极板12、若干阴极电极板14、电渗装置23、整流器24、抽气抽水泵21；
圆形套筒15、螺杆37、力传感器10、阳极电极板12和阴极电极板14一一对应，所述阳极电极板12设置在所述圆形套筒15内上部具体的，可滑动设置在圆形套筒上部，所述螺杆37、力传感器10、一个阳极电极板12三者依次固定连接在一条轴线上，通过转动螺杆37控制阳极电极板12的上下移动，进而控制试件在冻融循环过程中的应力状态，并通过力传感器10测试螺杆37、阳极电极板12之间的应力；
所述阴极电极板14设置在所述圆形套筒15内底部，所述阴极电极板14与所述阳极电极板12之间设置试件13，所述试件13上下两端分别与所述阳极电极板12、所述阴极电极板14内表面接触；
所述电渗装置23及所述整流器24均设置在所述实验箱内下部，所述整流器24与所述电渗装置23电性连接，所述电渗装置23的正负极分别与所述阳极电极板12、所述阴极电极板14电性连接；
所述真空电渗***还包括：抽水管道19、进水管道33、进水阀门22、地漏36、排水管道18、排水阀门20；
所述抽气抽水泵21设置在所述实验箱外部，所述抽气抽水泵21输入端通过抽水管道19连接外部水源，所述抽气抽水泵21输出端与进水管道33连接，所述抽气抽水泵21通过所述进水管道33与所述实验箱内部连通，所述抽水管道19上设置进水阀门22；
所述地漏36设置在所述实验箱内底部，所述排水管道18一端与所述地漏36连接，所述排水管道18另一端位于实验箱外部，所述排水管道18上设置排水阀门20。
所述温控***包括：空调装置35、空调出风口25、电热丝34；
所述空调装置35设置在所述实验箱外部，所述空调出风口25设置在所述实验箱内部，所述空调出风口25通过通风管道与所述空调装置35连接，所述电热丝34设置在所述实验箱内部(具体，可如图设置在圆形套筒15下部)。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：先将整流器与外部交流电电性连接，整流器将交流电转化为直流电，然后整流器与电渗装置连接，电渗装置的正极与阳极电极板连接，负极与阴极电极板连接，实验箱内可放置6个试件，每个试件均由一套加压***进行固定，由一组阴阳电极进行电渗，当需要真空环境时，先打开进水阀门，然后打开抽气抽水泵，抽气抽水泵可以通过进水管道将实验箱内箱的空气抽出，再通过抽水管道从进水阀门处排出，为实验箱内箱制造真空环境，通过加入真空电渗***，在试件水浴融解后，在阴、阳两极电极板间电泳作用下，可以改变试件再次冻结时的含水率状态。
开启空调装置，空调装置通过空调出风口将冷气送入实验箱内箱，从而使实验箱内箱中的试件冻结，当试件需要融化时，先打开进水阀门，然后启动抽水抽气泵，将外部水源通过抽水管道和进水管道送入实验箱内箱，待水位淹没试件后，抽水抽气泵停止工作，关闭进水阀门，然后打开电热丝，电热丝对实验箱内箱内的水进行加热，从而使试件融化，融化完成后，打开实验箱盖以降低实验箱内箱的温度；打开排水阀门，使实验箱内箱的水通过地漏、排水管道排出到外部，待水全部排出后关闭排水阀门，关闭实验箱盖，其中，实验箱内箱设有框架立柱固定孔、地漏排水孔、进水孔、出风孔、各传感器数据线孔，且各孔均通过焊接、橡胶圈等手段进行密封处理，防止漏水、漏气。
实施例5
在实施例1-4中任一项的基础上，如图1-3所示；
所述若干数据采集传感器包括：所述力传感器10、体积含水率传感器16、温度传感器27、第一压力传感器30；所述数据采集***还包括：温度表28、压力表31、数据采集装置32和控制面板29；
所述圆形套筒15外壁等间距设置若干体积含水率传感器16，所述体积含水率传感器16的探针穿过所述圆形套筒15外壁***所述试件13内部，所述温度传感器27设置在所述实验箱内侧壁，所述温度表28设置在所述实验箱外部，所述温度传感器27与所述温度表28电性连接，所述第一压力传感器30设置在所述实验箱内侧壁，所述压力表31设置述所述实验箱外部，所述第一压力传感器30与所述压力表31电性连接；
所述数据采集装置32设置在所述实验箱外部，所述数据采集装置32分别与所述力传感器10、体积含水率传感器16、温度传感器27、第一压力传感器30、控制面板29、所述电渗装置23电性连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过压力表可以确认实验箱内箱的压力值，通过温度表可以确认实验箱内箱的温度，操作控制面板，通过数据采集装置开始记录力传感器、体积含水率传感器数据，然后通过操作控制面板可以控制电渗装置的开闭，通过设置数据采集***，不仅能够采集各个传感器的检测数据，而且便于直观观察，从而确认实验箱内箱的实验状态。
体积含水率传感器探针通过圆形套筒筒壁上孔洞***试件内部，从而可以检测圆形套筒内试件的含水率，且设置上述多个，检测试件不同部位的含水率，以确定电泳现象的发生，使检测更可靠。
实施例6
在综合上述实施例1-5的基础上，具体操作步骤如下：
(a)准备阶段
打开实验箱盖4，将每组试件的四根框架立柱9通过螺栓固定在实验箱内箱2底板上；将下层盖板17通过螺栓固定在框架立柱9下部适当位置；将圆形套筒15通过螺栓7固定在下层盖板17中心位置；将阴极电极板14放入圆形套筒15底部；将试件13放入圆形套筒15；将上层盖板8通过螺栓7固定在框架立柱9上部适当位置，并保证阳极电极板12放入圆形套筒15上部，且阳极电极板12、阴极电极板14分别与试件13的上下面紧密接触；将每组试件的四支体积含水率传感器16的探针等间距***试件13内部；关闭实验箱盖4；打开电源；通过控制面板29检查力传感器10、体积含水率传感器16是否正常；根据每次实验工况，通过转动螺杆37，在控制面板29上观察力传感器10的数据变化，当达到相应压力值时停止转动；检查温控***、真空电渗***是否正常工作；检查温度传感器27、温度表28、第一压力传感器30、压力表31是否正常工作；若均正常，准备开始实验。
(b)冻结阶段
所有试件13安装完毕后，关闭实验箱盖4；关闭排水阀门20和进水阀门22；开启空调装置35，通过空调出风口25将冷气送入实验箱内箱2；操作控制面板29，通过数据采集装置32开始记录力传感器10、体积含水率传感器16数据；观察温度表28的数据变化，当达到所需冻结温度后，空调装置35停止工作，进行冻结过程。
(c)融化阶段
冻结完成后，打开实验箱盖4以提高实验箱内箱2的温度；打开进水阀门22，启动抽气抽水泵21，将外部水源通过抽水管道19和进水管道33送入实验箱内箱2；待水位淹没试件13后抽气抽水泵21停止工作，并关闭进水阀门22；关闭实验箱盖4；打开电热丝34，对实验箱内箱2内的水进行加热，观察温度表28的数据变化，当达到所需融化温度后，电热丝34停止工作，当温度下降时，电热丝34重启工作，保持融化阶段水温不变，进行融化过程；融化完成后，打开实验箱盖4以降低实验箱内箱2的温度；打开排水阀门20，使实验箱内箱2的水通过地漏36、排水管道18排出到外部，待水全部排出后关闭排水阀门20，关闭实验箱盖4。
(d)真空电渗阶段
打开抽气抽水泵21抽出实验箱内箱2的空气，观察第一压力传感器30的数据变化，待压力接近真空值后，抽气抽水泵21停止工作；通过控制面板29设置实验所需的含水率，电渗装置23开始工作，试件13含水率开始下降，根据体积含水率传感器16测得的数据，当达到实验所需的含水率时，电渗装置23停止工作；打开真空阀门26，使实验箱内箱2内的压力值恢复大气压，准备进行下一冻融循环过程。
(e)循环阶段
根据实验冻融循环次数要求，重复步骤(b)～(d)，最后一次冻融循环仅重复步骤(b)～(c)。
(f)结束阶段
实验结束后，打开实验箱盖4，将上层盖板8、圆形套筒15、体积含水率传感器16依次拆除，将试件13从圆形套筒15中取出进行后续实验；通过控制面板29将测量数据拷贝出来进行数据分析；对实验箱内箱2进行清洁后，关闭电源。
本发明相对于现有技术的有益效果为：通过加入真空电渗***，在试件水浴融解后，在阴、阳两极电极板间电泳作用下，改变试件再次冻结时的含水率状态。另外，通过转动螺杆，在试验前调整阳极电极板之间的距离，进而对试件施加力的作用，模拟试件在不同应力状态下的冻融循环过程，并且在冻胀过程中测试试件产生的膨胀力；上述技术方案实现将应力和含水率因素耦合进行冻融循环实验。
实施例7
在实施例1-6中任一项的基础上，如图4-图6所示，所述实验箱外箱1下方还设置辅助排水装置，所述辅助排水装置包括：
电机箱38，所述电机箱38设置在所述实验箱外箱1下方，所述电机箱38内设置空腔39，所述空腔39内设置第一电机40，所述第一电机40右侧与所述空腔39右侧壁固定连接，所述第一电机40左端设置输出轴41，所述输出轴41远离所述第一电机40一端与所述空腔39左侧壁转动连接；
滚筒42，所述滚筒42设置在所述输出轴41上，所述滚筒42内壁与所述输出轴41外圈固定连接，所述滚筒42表面倾斜开设第一滑槽43；
第二滑槽44，所述第二滑槽44设置在所述电机箱38上表面，所述第二滑槽44位于所述滚筒42正上方，所述电机箱38外部通过所述第二滑槽44与所述空腔39连通，所述第二滑槽44内滑动连接有连接柱45，所述连接柱45一端延伸至所述第一滑槽43内部并与所述第一滑槽43滑动啮合连接，所述连接柱45另一端穿过所述第二滑槽44内部延伸至所述电机箱38上方并设置第二滑块46，所述第二滑块46底面与所述电机箱38上表面滑动连接；
第五固定块47，所述第五固定块47设置在所述电机箱38上端右侧；
支撑板48，所述支撑板48设置在所述电机箱38与所述实验箱外箱1之间，所述支撑板48一端与所述第五固定块47铰接连接，所述支撑板48右端设置第一挡板49，所述支撑板48前后两端设置第二挡板50，所述第一挡板49与所述第二挡板50相互垂直，所述第一挡板49、所述第二挡板50均垂直于所述支撑板48，两个所述第二挡板50分别设置在所述实验箱外箱1前后两侧，所述支撑板48下表面中部设置支撑杆51，所述支撑杆51一端与所述支撑板48下表面铰接连接，所述支撑杆51另一端与所述滑块46上表面铰接连接；
第一套筒52，两个所述第一套筒52对称设置在所述支撑板48左端上表面前后两侧，所述第一套筒52一端与所述支撑板48上表面固定连接，所述第一套筒52内壁设置内螺纹，所述第一套筒52内设置第二螺杆53，所述第二螺杆53与所述第一套筒52螺纹连接，所述第二螺杆53侧壁设置把手54，所述第二螺杆53远离所述第一套筒52一端设置第一滚珠55，所述第一滚珠55嵌设在所述第二螺杆53内并在所述第二螺杆53上端滚动，所述第一滚珠55上表面与所述实验箱外箱1左侧底部接触；
固定柱56，两个所述固定柱56对称设置在所述支撑板48右端上表面前后两侧，所述固定柱56一端与所述支撑板48上表面固定连接，所述固定柱56另一端嵌设有第二滚珠57，所述第二滚珠57能在所述固定柱56上端滚动，所述第二滚珠57上表面与所述实验箱外箱1右侧底部接触。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：当实验箱内箱2需要排水时，启动第一电机40，第一电机40带动输出轴41转动，输出轴41转动带动滚筒42转动，滚筒42转动同时，滚筒42表面的第一滑槽43随滚筒42转动，第一滑槽43设置为螺旋形，第一滑槽43内啮合滑动连接有连接柱45，滚筒42转动带动连接柱45沿第一滑槽43由左向右滑动，然后连接柱45在第二滑槽44内滑动并带动滑块46在电机箱38上表面从左向右滑动，滑块46带动支撑杆51向右运动，支撑杆51推动支撑板48以与固定块47铰接位置为圆心进行转动，支撑板48发生倾斜，设置在支撑板48上方的实验箱外箱1也随支撑板48发生倾斜，实验箱内箱2中的水可以流动至实验箱内箱2右侧，然后，再抓住把手54，转动把手54使第二螺杆53在第一套筒52内转动，通过螺纹传动作用，第二螺杆53沿第一套筒52上升，设置在支撑板48后侧的第二螺杆53升起高度高于前侧的第二螺杆53升起的高度，然后实验箱外箱1左端后侧高度处于最高位置，可以使得实验箱内箱2中的水全部流动至实验箱内箱2右侧的地漏36处，并从地漏36流出，第一挡板49与第二挡板50均设置在实验箱外箱1的外侧，能够对实验箱外箱1起到阻挡作用，防止实验箱外箱1从支撑板48上滑落，通过设置辅助排水装置，第一电机40转动可以使支撑板48倾斜，从而使实验箱外箱1倾斜，实验箱内箱2中的水能从实验箱内箱2左侧流动至实验箱内箱2右侧，然后从地漏36流出，接着再转动把手54，使第二螺杆53上升，第二螺杆53上端的第一滚珠55在实验箱外箱1底部滑动，便于调节实验箱外箱1的倾斜角度，同时带动实验箱外箱1左后侧上升，实验箱内箱2中的水即可全部通过地漏36流出，通过使实验箱外箱1倾斜，能够使解决了实验箱内箱2中水难以全部排出的问题，使得实验箱内箱2更加清洁。
实施例8
在实施例1-7中任一项的基础上，还包括抽真空控制装置，所述抽真空控制装置包括：
流量传感器，所述流量传感器设置在所述进水阀门22处，用于检测所述进水阀门22处的实际空气流量；
第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在所述实验箱外箱1外部，用于检测所述实验箱外箱1外部的气压值；
报警器，所述报警器设置在所述实验箱外箱1外部；
控制器，所述控制器设置在所述实验箱外箱1外部，所述控制器分别与所述流量传感器、所述第一压力传感器30、所述第二压力传感器、所述控制器电性连接；
所述控制器基于所述流量传感器、所述第一压力传感器30、所述第二压力传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：基于所述流量传感器、所述第一压力传感器30、所述第二压力传感器的检测值，通过公式(1)计算所述实验箱内箱2的渗透量：
其中，θ1为所述实验箱内箱2的渗透量，S1为所述实验箱内箱2外壁的表面积，为所述实验箱内箱2外壁材料的渗透率，P1为所述第一压力传感器30检测的所述实验箱内箱2的气压值，P2为所述第二压力传感器检测的所述实验箱外箱1外部的气压值，Q1为所述流量传感器检测的所述进水阀门22处的实际空气流量，t1为所述抽气抽水泵21的预设工作时长，V1为所述实验箱内箱2的容积，L为所述实验箱内箱2外壁的壁厚；
步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述抽气抽水泵21的实际抽气效率：
其中，η1为所述抽气抽水泵21的实际抽气效率，Q2为所述抽气抽水泵21的预设空气流量,μ1为所述进水管道33内空气的动力粘度，ln为以常数e为底数的对数,h为预设渗透量；
步骤3：所述控制器将所述抽气抽水泵21的实际抽气效率与所述抽气抽水泵21的预设抽气效率进行比较，当所述抽气抽水泵21的实际抽气效率低于所述抽气抽水泵21的预设抽气效率时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：当使用抽气抽水泵21对实验箱内箱2进行抽真空时，第一压力传感器30能够检测实验箱内箱2的气压值，第二压力传感器能够检测实验箱外箱1外部的气压值，流量传感器能够检测进水阀门22处的实际空气流量，尽管可以排除掉实验箱内箱2漏气这个真空度劣化因素，但是渗透现象也不可忽视，实验箱内箱2内部与外部的压强差容易引起实验箱内箱2真空度的变化，因此，结合上述第一压力传感器30、流量传感器、第二压力传感器的检测值，可以通过公式(1)计算实验箱内箱2的渗透量，然后再通过公式(2)计算所述抽气抽水泵21的实际抽气效率，由于在真空***中，气体的流动大体可分为黏性流和分子流，当气体分子的平均自由程比管的内径充分小时，分子间的碰撞是主要现象，因此在计算过程中综合考虑进水管道33内空气的动力粘度，使得公式(2)的计算结果更加准确可靠，然后控制器将计算的抽气抽水泵21的实际抽气效率与预设抽气效率进行比较，当抽气抽水泵21的实际抽气效率小于预设抽气效率时，控制器控制报警器发出报警提示，通过报警提示，现场工作人员能够及时对抽气抽水泵21的进行检修，避免抽气抽水泵21实际抽气效率低而不能再预设时间内完成抽真空工作。
实施例9
在实施例1-8中任一项的基础上，如图7-9所示，还包括清洗装置58，所述清洗装置58包括：
混合箱581，所述混合箱581上端固定连接有驱动电机；
转动杆582，转动连接在所述混合箱581内，转动杆582周侧设置转动叶片；
清洗箱583，固定连接在所述混合箱581下端，所述转动杆582下端贯穿至所述清洗箱583；
第一球体584，固定连接在所述转动杆582下部外壁；
移动板585，设置在所述转动杆582下端，所述转动杆582下端穿过所述移动板585，所述移动板585上端位于转动杆582外侧固定连接有固定板586，所述固定板586上靠近转动杆582的一侧固定连接有第二球体587，所述第二球体587位于第一球体584上方，且转动杆582转动带动第一球体584转动时，可接触第二球体587；
若干第一竖直通道588，设置在所述转动杆582外侧，所述第一竖直通道588上端与所述混合箱581连通，所述第一竖直通道588下端与所述清洗箱583连通；
若干竖直支撑杆58951，与若干第一竖直通道588一一对应，所述竖直支撑杆58951上部位于所述第一竖直通道588内、且上端固定连接有密封板5810，用于密封所述第一竖直通道588，所述竖直支撑杆58951下端与所述移动板585上端固定连接；
两个导向板5811，固定连接在所述清洗箱583内，且位于所述移动板585左右两侧；
第一滑块5812，固定连接在所述移动板585左右两侧，所述第一滑块5812滑动连接在导向板5811内对应的竖向滑槽内；
第一弹簧5813，固定连接在所述第一滑块5812上端与清洗箱583上端之间；
若干混合装置5814，固定连接在所述混合箱581上端，所述混合装置5814包括：
两个第一固定块58141，左右间隔设置，且均通过若干第二弹簧58151固定连接在所述混合箱581上端，所述第一固定块58141上端为第一斜面；
两个第二固定块58142，固定连接在两个第一固定块58141相互靠近的一侧，所述两个第二固定块58142相互靠近设置第二斜面下端相互接触封闭，所述混合箱581上端位于所述第二斜面正下方设置进入口58143；
两个第三固定块58152，一侧通过连接支架固定连接在所述混合箱581上端；
倒T形杆58144，滑动连接在所述第三固定块58152内，所述倒T形杆58144下端通过第三弹簧58145固定连接有第四固定块58146，所述第四固定块58146位于所述第三固定块58152下端，所述第四固定块上下两端均设置相互平行的第三斜面，所述第三斜面与所述第一斜面平行，所述倒T形杆上端固定连接储料箱58153；
第二竖直通道58147，通过连接块固定连接在两个第三固定块58152之间；
滑动板58148，上下滑动连接在所述第二竖直通道58147内，所述滑动板58148上通过第一连接管58149与所述储料箱连通，所述滑动板58148下端固定有第二连接管58150，所述第二连接管58150上端与第一连接管下端连通，所述第二连接管58150下端朝向所述第二斜面下端。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述清洗装置可用于实验前后的清洗实验箱，或者也可用于混合加料(包括水或者各种添加剂)，用于实验过程中需要辅助加料；
向所述混合箱内添加如水等实验所需辅助材料，储料箱用于储存不同的添加材料，当需要混合多种材料时，下压储料箱(可手动压下或者可设置自动下压的装置，如通过伸缩杆下压)，储料箱向下运动，带动倒T形杆下端的第四固定块向下移动，第四固定块向下压第一固定块，使得第一固定块偏转，使得第二斜面打开，储料箱内的材料依次通过第一连接管、第二连接管及第一斜面之间空隙、进入口进入混合箱，且该过程中滑动板对储料箱的运动起到导向作用，第三固定块也对倒T形杆的运动起到导向作用，同时第二弹簧、第三弹簧的设置使得整个结构运动更加稳定，且上述技术方案可实现不需要反复打开混合箱的箱盖加料，加料方便，且加料不局限于液体，使得本发明更便于使用；
驱动电机驱动转动杆转动，混合箱内叶片对材料搅拌加快混合均匀，同时转动杆上的第一球体转动，接触推动第二球体向上运动，第二球体向上运动带动移动板向上运动，移动板带动竖直支撑杆向上运动，最终实现密封板运动至第一竖直通道上方，使得混合后的材料通过第一竖直通道进入清洗箱内，实现搅拌的同时，自动间歇性输出混合后的材料至清洗箱，便于后续通过输出混合后的材料(优选的，也可在混合箱设置二次搅拌装置)，且上述向上运动中第二滑块和滑槽的配合起到导向作用，同时第一竖直通道也对竖直支撑杆的运动起到导向作用，使得运动可靠。
上述技术方案便于加料以及搅拌混合及自动输出混合料等功能的结合，实用性强。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，包括实验箱，其特征在于，还包括：
若干加压***，设置在实验箱内部，所述加压***内设置试件(13)，每个试件(13)由一套加压***进行固定；所述实验箱包括：实验箱外箱(1)，所述实验箱外箱(1)内设置实验箱内箱(2)，所述实验箱外箱(1)与实验箱内箱(2)之间设置保温层(6)；所述实验箱外箱(1)上端设置实验箱盖(4)，所述实验箱外箱(1)及实验箱内箱(2)上端与所述实验箱盖(4)接触位置设置双层密封圈(5)；所述实验箱盖(4)上表面设置实验箱盖把手(3)与真空阀门(26)，所述真空阀门(26)与所述实验箱内箱(2)连通；
真空电渗***，包括：若干阳极电极板(12)和阴极电极板(14)，与所述若干加压***中试件(13)一一对应接触，用于在电流作用下，通过电泳现象在试件(13)内部形成渗流，进而改变试件(13)在冻融循环过程中的含水率；
温控***，与所述实验箱连接；
数据采集***，包括若干数据采集传感器，所述数据采集传感器设置在所述实验箱和加压***内，所述数据采集***与所述加压***、温控***及真空电渗***电连接；所述若干数据采集传感器包括：力传感器(10)、体积含水率传感器(16)、温度传感器(27)、第一压力传感器(30)；
所述加压***包括：上层盖板(8)、下层盖板(17)、框架立柱(9)、圆形套筒(15)、螺杆(37)；
四个所述框架立柱(9)一端与所述实验箱内底壁固定连接，所述下层盖板(17)的四个角通过螺栓(7)分别与四个所述框架立柱(9)下部固定连接，所述上层盖板(8)的四个角通过螺栓(7)分别与四个所述框架立柱(9)上部固定连接；
所述圆形套筒(15)安装在所述下层盖板(17)上表面中心位置，所述圆形套筒(15)内部粘贴有绝缘层，试件放置在所述圆形套筒内(15)；
所述螺杆(37)固定在上层盖板(8)中心位置处，所述螺杆(37)、力传感器(10)、阳极电极板(12)三者依次固定连接在一条轴线上，通过转动螺杆(37)控制阳极电极板(12)的上下移动，进而控制试件在冻融循环过程中的应力状态，并通过力传感器(10)测试螺杆(37)、阳极电极板(12)之间的应力；
圆形套筒(15)、螺杆(37)、力传感器(10)、阳极电极板(12)和阴极电极板(14)一一对应，所述阳极电极板(12)设置在所述圆形套筒(15)内上部；所述阴极电极板(14)设置在所述圆形套筒(15)内底部，所述阴极电极板(14)与所述阳极电极板(12)之间设置试件(13)，所述试件(13)上下两端分别与所述阳极电极板(12)、所述阴极电极板(14)内表面接触；
所述数据采集***还包括：温度表(28)、压力表(31)、数据采集装置(32)和控制面板(29)；所述圆形套筒(15)外壁等间距设置若干体积含水率传感器(16)，所述体积含水率传感器(16)的探针穿过所述圆形套筒(15)外壁***所述试件(13)内部，所述温度传感器(27)设置在所述实验箱内侧壁，所述温度表(28)设置在所述实验箱外部，所述温度传感器(27)与所述温度表(28)电性连接，所述第一压力传感器(30)设置在所述实验箱内侧壁，所述压力表(31)设置述所述实验箱外部，所述第一压力传感器(30)与所述压力表(31)电性连接；所述数据采集装置(32)设置在所述实验箱外部，所述数据采集装置(32)分别与所述力传感器(10)、体积含水率传感器(16)、温度传感器(27)、第一压力传感器(30)、控制面板(29)、所述电渗装置(23)电性连接；
所述真空电渗***还包括：电渗装置(23)、整流器(24)、抽气抽水泵(21)；
所述电渗装置(23)及所述整流器(24)均设置在所述实验箱内下部，所述整流器(24)与所述电渗装置(23)电性连接，所述电渗装置(23)的正负极分别与所述阳极电极板(12)、所述阴极电极板(14)电性连接；
所述真空电渗***还包括：抽水管道(19)、进水管道(33)、进水阀门(22)、地漏(36)、排水管道(18)、排水阀门(20)；
所述抽气抽水泵(21)设置在所述实验箱外部，所述抽气抽水泵(21)输入端通过抽水管道(19)连接外部水源，所述抽气抽水泵(21)输出端与进水管道(33)连接，所述抽气抽水泵(21)通过所述进水管道(33)与所述实验箱内部连通，所述抽水管道(19)上设置进水阀门(22)；
所述地漏(36)设置在所述实验箱内底部，所述排水管道(18)一端与所述地漏(36)连接，所述排水管道(18)另一端位于实验箱外部，所述排水管道(18)上设置排水阀门(20)；
所述温控***包括：空调装置(35)、空调出风口(25)、电热丝(34)；
所述空调装置(35)设置在所述实验箱外部，所述空调出风口(25)设置在所述实验箱内部，所述空调出风口(25)通过通风管道与所述空调装置(35)连接，所述电热丝(34)设置在所述实验箱内部；
冻融循环实验装置还包括抽真空控制装置，所述抽真空控制装置包括：
流量传感器，所述流量传感器设置在所述进水阀门(22)处，用于检测所述进水阀门(22)处的实际空气流量；
第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在所述实验箱外箱(1)外部，用于检测所述实验箱外箱(1)外部的气压值；
报警器，所述报警器设置在所述实验箱外箱(1)外部；
控制器，所述控制器设置在所述实验箱外箱(1)外部，所述控制器分别与所述流量传感器、所述第一压力传感器(30)、所述第二压力传感器、所述控制器电性连接；
所述控制器基于所述流量传感器、所述第一压力传感器(30)、所述第二压力传感器控制所述报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：基于所述流量传感器、所述第一压力传感器(30)、所述第二压力传感器的检测值，通过公式(1)计算所述实验箱内箱(2)的渗透量：
其中，θ1为所述实验箱内箱(2)的渗透量，S1为所述实验箱内箱(2)外壁的表面积，为所述实验箱内箱(2)外壁材料的渗透率，P1为所述第一压力传感器(30)检测的所述实验箱内箱(2)的气压值，P2为所述第二压力传感器检测的所述实验箱外箱(1)外部的气压值，Q1为所述流量传感器检测的所述进水阀门(22)处的实际空气流量，t1为所述抽气抽水泵(21)的预设工作时长，V1为所述实验箱内箱(2)的容积，L为所述实验箱内箱(2)外壁的壁厚；
步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述抽气抽水泵(21)的实际抽气效率：
其中，η1为所述抽气抽水泵(21)的实际抽气效率，Q2为所述抽气抽水泵(21)的预设空气流量,μ1为所述进水管道(33)内空气的动力粘度，ln为以常数e为底数的对数,h为预设渗透量；
步骤3：所述控制器将所述抽气抽水泵(21)的实际抽气效率与所述抽气抽水泵(21)的预设抽气效率进行比较，当所述抽气抽水泵(21)的实际抽气效率低于所述抽气抽水泵(21)的预设抽气效率时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。
2.根据权利要求1所述的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，其特征在于，所述圆形套筒(15)、所述下层盖板(17)、所述绝缘层(11)、所述阳极电极板(12)、所述阴极电极板(14)表面均设置若干通孔；
所述阳极电极板(12)与所述阴极电极板(14)均由石墨材料组成。
3.根据权利要求1所述的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，其特征在于，所述实验箱外箱(1)下方还设置辅助排水装置，所述辅助排水装置包括：
电机箱(38)，所述电机箱(38)设置在所述实验箱外箱(1)下方，所述电机箱(38)内设置空腔(39)，所述空腔(39)内设置第一电机(40)，所述第一电机(40)右侧与所述空腔(39)右侧壁固定连接，所述第一电机(40)左端设置输出轴(41)，所述输出轴(41)远离所述第一电机(40)一端与所述空腔(39)左侧壁转动连接；
滚筒(42)，所述滚筒(42)设置在所述输出轴(41)上，所述滚筒(42)内壁与所述输出轴(41)外圈固定连接，所述滚筒(42)表面倾斜开设第一滑槽(43)；
第二滑槽(44)，所述第二滑槽(44)设置在所述电机箱(38)上表面，所述第二滑槽(44)位于所述滚筒(42)正上方，所述电机箱(38)外部通过所述第二滑槽(44)与所述空腔(39)连通，所述第二滑槽(44)内滑动连接有连接柱(45)，所述连接柱(45)一端延伸至所述第一滑槽(43)内部并与所述第一滑槽(43)滑动啮合连接，所述连接柱(45)另一端穿过所述第二滑槽(44)内部延伸至所述电机箱(38)上方并设置第二滑块(46)，所述第二滑块(46)底面与所述电机箱(38)上表面滑动连接；
第五固定块(47)，所述第五固定块(47)设置在所述电机箱(38)上端右侧；
支撑板(48)，所述支撑板(48)设置在所述电机箱(38)与所述实验箱外箱(1)之间，所述支撑板(48)一端与所述第五固定块(47)铰接连接，所述支撑板(48)右端设置第一挡板(49)，所述支撑板(48)前后两端设置第二挡板(50)，所述第一挡板(49)与所述第二挡板(50)相互垂直，所述第一挡板(49)、所述第二挡板(50)均垂直于所述支撑板(48)，两个所述第二挡板(50)分别设置在所述实验箱外箱(1)前后两侧，所述支撑板(48)下表面中部设置支撑杆(51)，所述支撑杆(51)一端与所述支撑板(48)下表面铰接连接，所述支撑杆(51)另一端与所述第二滑块(46)上表面铰接连接；
第一套筒(52)，两个所述第一套筒(52)对称设置在所述支撑板(48)左端上表面前后两侧，所述第一套筒(52)一端与所述支撑板(48)上表面固定连接，所述第一套筒(52)内壁设置内螺纹，所述第一套筒(52)内设置第二螺杆(53)，所述第二螺杆(53)与所述第一套筒(52)螺纹连接，所述第二螺杆(53)侧壁设置把手(54)，所述第二螺杆(53)远离所述第一套筒(52)一端设置第一滚珠(55)，所述第一滚珠(55)嵌设在所述第二螺杆(53)内并在所述第二螺杆(53)上端滚动，所述第一滚珠(55)上表面与所述实验箱外箱(1)左侧底部接触；
固定柱(56)，两个所述固定柱(56)对称设置在所述支撑板(48)右端上表面前后两侧，所述固定柱(56)一端与所述支撑板(48)上表面固定连接，所述固定柱(56)另一端嵌设有第二滚珠(57)，所述第二滚珠(57)能在所述固定柱(56)上端滚动，所述第二滚珠(57)上表面与所述实验箱外箱(1)右侧底部接触。
4.根据权利要求1所述的一种可考虑应力与含水率耦合的冻融循环实验装置，其特征在于，还包括清洗装置(58)，所述清洗装置(58)包括：
混合箱(581)，所述混合箱(581)上端固定连接有驱动电机；
转动杆(582)，转动连接在所述混合箱(581)内，转动杆(582)周侧设置转动叶片；
清洗箱(583)，固定连接在所述混合箱(581)下端，所述转动杆(582)下端贯穿至所述清洗箱(583)；
第一球体(584)，固定连接在所述转动杆(582)下部外壁；
移动板(585)，设置在所述转动杆(582)下端，所述转动杆(582)下端穿过所述移动板(585)，所述移动板(585)上端位于转动杆(582)外侧固定连接有固定板(586)，所述固定板(586)上靠近转动杆(582)的一侧固定连接有第二球体(587)，所述第二球体(587)位于第一球体(584)上方，且转动杆(582)转动带动第一球体(584)转动时，可接触第二球体(587)；
若干第一竖直通道(588)，设置在所述转动杆(582)外侧，所述第一竖直通道(588)上端与所述混合箱(581)连通，所述第一竖直通道(588)下端与所述清洗箱(583)连通；
若干竖直支撑杆(589)(51)，与若干第一竖直通道(588)一一对应，所述竖直支撑杆(589)(51)上部位于所述第一竖直通道(588)内、且上端固定连接有密封板(5810)，用于密封所述第一竖直通道(588)，所述竖直支撑杆(589)(51)下端与所述移动板(585)上端固定连接；
两个导向板(5811)，固定连接在所述清洗箱(583)内，且位于所述移动板(585)左右两侧；
第一滑块(5812)，固定连接在所述移动板(585)左右两侧，所述第一滑块(5812)滑动连接在导向板(5811)内对应的竖向滑槽内；
第一弹簧(5813)，固定连接在所述第一滑块(5812)上端与清洗箱(583)上端之间；
若干混合装置(5814)，固定连接在所述混合箱(581)上端，所述混合装置(5814)包括：
两个第一固定块(58141)，左右间隔设置，且均通过若干第二弹簧(58151)固定连接在所述混合箱(581)上端，所述第一固定块(58141)上端为第一斜面；
两个第二固定块(58142)，固定连接在两个第一固定块(58141)相互靠近的一侧，所述两个第二固定块(58142)相互靠近设置第二斜面下端相互接触封闭，所述混合箱(581)上端位于所述第二斜面正下方设置进入口(58143)；
两个第三固定块(58152)，一侧通过连接支架固定连接在所述混合箱(581)上端；
倒T形杆(58144)，滑动连接在所述第三固定块(58152)内，所述倒T形杆(58144)下端通过第三弹簧(58145)固定连接有第四固定块(58146)，所述第四固定块(58146)位于所述第三固定块(58152)下端，所述第四固定块上下两端均设置相互平行的第三斜面，所述第三斜面与所述第一斜面平行，所述倒T形杆(58144)上端固定连接储料箱(58153)；
第二竖直通道(58147)，通过连接块固定连接在两个第三固定块(58152)之间；
滑动板(58148)，上下滑动连接在所述第二竖直通道(58147)内，所述滑动板(58148)上通过第一连接管(58149)与所述储料箱(58153)连通，所述滑动板(58148)下端固定有第二连接管(58150)，所述第二连接管(58150)上端与第一连接管下端连通，所述第二连接管(58150)下端朝向所述第二斜面下端。
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