CN203216804U - 一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪 - Google Patents
一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203216804U CN203216804U CN 201320018917 CN201320018917U CN203216804U CN 203216804 U CN203216804 U CN 203216804U CN 201320018917 CN201320018917 CN 201320018917 CN 201320018917 U CN201320018917 U CN 201320018917U CN 203216804 U CN203216804 U CN 203216804U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rock
- water
- creepmeter
- reservoir
- oil circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，包括岩样夹持装置、稳压装置、加载装置、干湿循环装置，其特征在于：所述的岩样夹持装置是由反力架，千斤顶，密封盖板，储液器，球角压头；所述的稳压装置是由基座，压力表，囊式储液器构成；所述的加载装置是由囊式储液器和压力表固定在基座上，油泵构成；所述的干湿循环装置包括有进水口，出水口，进风口，出风口，水泵，鼓风机，控温加热设备；本实用新型对于岩土工程、水利工程以及地下工程等领域的处于干湿循环过程中岩土体力学特性及蠕变特性的研究是有广泛的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程领域，具体属于一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变试验装置，主要用于解决岩土工程领域中由于地下水位的变化使处于干湿循环作用中岩土体的蠕变变形而造成的岩体长期稳定性问题。
背景技术
库水位周期性变化引起岩土体总是处于“干燥-饱水”作用状态，由此引起的工程地质灾害已经引起了众多学者和工程界的重视，研究水岩相互作用成为岩土工程中的热点问题。水岩相互作用主要表现为：（1）水岩相互作用使得岩土体的矿物成分、孔隙度、胶结物及其排列组合方式发生变化，从而引起岩石损伤，引起其强度（特别是抗剪强度参数）发生大幅度降低，导致软岩的破坏，甚至引起库岸边坡的失稳，对岩土工程的长期稳定性产生威胁。（2）赋存于干湿循环过程中岩体长期在应力场作用下会产生“蠕变”现象，岩体的蠕变特性决定岩体在应力作用下，变形会随时间逐渐增加，最终导致岩体蠕变破坏。水岩相互作用使得岩体内部发生变化，致使岩石损伤，更易于发生蠕变。
干湿循环过程对岩石力学特性影响的传统测试方法，是将岩样全部浸入水中自由吸水48小时后取出，并放入干燥箱，在45℃条件下干燥24小时后取出，此为一个“干燥-饱水”循环过程,岩样经过若干次干湿循环过程后再测试其力学性能。此方法将干湿循环和岩石力学试验分为两个单独的试验过程, 不能模拟在真实受荷状态下,干湿循环作用中水对岩石的力学特性的影响。目前这方面的试验仪器较少,试验方法也有待发展,尤其是研究干湿循环作用中岩石蠕变特性方面目前还处于起步阶段，定量的测定有关重要参数的试验很少，从而限制了岩石流变理论体系的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种模拟库水位周期性变化条件下，干湿循环作用过程中岩石试样的轴向变形、裂纹扩展、破坏模式等进行实时观测和监测的试验仪器。
为了解决上述问题，本实用新型的目的是这样实现的：
一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，包括岩样夹持装置、稳压装置、加载装置、干湿循环装置，所述的岩样夹持装置是由反力架，千斤顶，密封盖板，储液器，球角压头；所述的稳压装置是由基座，压力表，囊式储液器构成；所述的加载装置是由囊式储液器和压力表固定在基座上，油泵构成；所述的干湿循环装置包括有进水口，出水口，进风口，出风口，水泵，鼓风机，控温加热设备；所述储液器采用高强度的有机玻璃，储液器活动放置在反力架上，储液器两侧分别置有进水口和出水口，进水口通过柔性水管与水泵相连，柔性水管上设置有流速调节器，储液器上方置有用于密封岩样的密封盖板，密封盖板上置有进风口和出风口，进风口通过柔性管与控温加热设备连接，柔性管上设有阀门，球角压头的球面端穿过密封盖板与千斤顶的球面端活动接触，千斤顶的平面端顶放在反力架的内顶壁，千斤顶通过油管连接在稳压设备油路的出口接头上。
所述的压力表和囊式储能器固定安装在基座上，与基座油路连通。
所述的球角压头的平面端正在岩样上，球角压头外壁设置有支杆，支杆与位移计的触头相接触，位移计采用磁性表座固定，油泵通过油管与换向阀的进出端相连，换向阀上设有并联的两个以上的油路出口接头，通常采用两个油路出口，每个油路出口接头通过油管连接稳压装置上油路的进口接头，稳压装置上油路的出口接头通过油管与岩样夹持装置上的千斤顶的进口接头相连。
所述换向阀上设置有关联的两个以上的油路接头。
本实用新型的干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪具有以下优点：
可开展干湿循环过程中处于不同状态岩石的蠕变试验，并可通过透明的有机玻璃储液器观测岩石的裂纹扩展和破坏模式。
利用热气流循环可使岩石试件快速风干，利用水泵可使岩石自由饱水；通过控制进风口气流温度以及进（出）水流速，使得岩石承受荷载的同时经历“干燥-饱水”循环状态，可真实模拟库水位周期变化引起岩石所处于的干湿交替状态。
当设备由于外界环境变化的影响而造成压力不稳时，囊式储能器可对整个***及时补充压力，起到较好的稳压作用。
一台油泵通过换向阀的多通油路接头可以控制两套以上加载***，仪器的可扩展性较强。
利用位移计可对岩石在变形过程中的轴向变形进行实时测定，精度高，可操作性强；通过外接数码摄像***可对岩石的变形及破坏全过程进行全过程采集、分析和可视化输入与输出。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中图中标号为：鼓风机1，控温加热设备2，水泵3，流速调节器4，基座5，储能器6，压力表7，换向阀8，油泵9，位移计10，支杆11，反力架12，千斤顶13，球角压头14，密封盖板15，岩石试样16，储液器17，进水口18，出水口19，进风口20，出风口21。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明
参见附图，一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，包括岩样夹持装置、稳压装置、加载装置、干湿循环装置，所述的岩样夹持装置是由反力架12，千斤顶13，密封盖板15，储液器17，球角压头14构成；所述的稳压装置是由基座5，压力表7，囊式储液器6构成；所述的加载装置是由囊式储液器6和压力表7固定在基座5上，油泵9构成；所述的干湿循环装置包括有进水口18，出水口19，进风口20，出风口21，水泵3，鼓风机1，控温加热设备2；所述储液器17采用高强度的有机玻璃，储液器17活动放置在反力架12上，储液器17两侧分别置有进水口18和出水口19，进水口18通过柔性水管与水泵3相连，柔性水管上设置有流速调节器4，储液器17上方置有用于密封岩样16的密封盖板15，密封盖板15上置有进风口20和出风口21，进风口20通过柔性管与加热设备连接，柔性管上设有阀门，球角压头14的球面端穿过密封盖板15与千斤顶13的球面端活动接触，千斤顶13的平面端顶放在反力架12的内顶壁，千斤顶12通过油管连接在稳压设备油路的出口接头上，稳压装置由囊式储能器6，压力表7及基座5构成，压力表7和囊式储能器6固定安装在基座5上，与基座5油路连通。球角压头14的平面端正在岩样上，球角压头14外壁设置有支杆11，支杆11与位移计10的触头相接触，位移计10采用磁性表座固定。油泵9通过油管与换向阀8的进出端相连，换向阀8上设有并联的两个以上的油路出口接头，通常采用两个油路出口，每个油路出口接头通过油管连接稳压装置上油路的进口接头，稳压装置上油路的出口接头通过油管与岩样夹持装置上的千斤顶13的进口接头相连。
本实用新型干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪的工作原理：
将球角压头的平面端正放在岩样断面上，球面端与千斤顶的球面端接触，千斤顶的平面端顶放在发力架的内壁上，千斤顶连接稳压装置，稳压装置连接换向阀，换向阀连接油泵，采用两联换向阀可同时接两套稳压装置和两套岩样夹持装置，可同时开展两组试验，如关闭其中一个阀，可开展单组试验。再将位移计通过磁性表座固定，使位移计的触头与设在球角压头上的支杆完全接触。
安装好加热装置和注水装置，根据试验设计步骤，首先水泵启动，设置好水流速度，向储液器中注水，待水位慢慢浸没试件，注水停止；试件浸泡48小时后，打开排水口阀门，排水结束后，关闭排水口阀门，打开进气口和出气口阀门，调节温控装置设置温度为45℃，启动加热装置，让热风在储液器中循环24小时，即为一个“干湿循环”过程。
试验开始时，通过油泵对岩样进行加载，当达到试验设计荷载值时，停止加载，关闭阀门，此时***保持恒压状态，当***受到环境变化的影响压力有所变化时，稳压装置可及时补压，使得整个***在任意时刻都保持恒定压力。通过位移计的读数变化，可得出岩石在不同干湿循环次数、不同状态下(干燥、饱和、非饱和)岩石的变形规律和特征，即可模拟受荷岩体在库水位周期变化下岩体的蠕变特性。同时，试验过程中通过透明的有机玻璃储液器可适时观测岩样的裂纹扩展规律以及破坏模式，通过外接的数码摄像***可对加载过程中岩石变形以及裂纹扩展模式进行实时监控。
Claims (4)
1.一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，包括岩样夹持装置、稳压装置、加载装置、干湿循环装置，其特征在于：所述的岩样夹持装置是由反力架，千斤顶，密封盖板，储液器，球角压头；所述的稳压装置是由基座，压力表，囊式储液器构成；所述的加载装置是由囊式储液器和压力表固定在基座上，油泵构成；所述的干湿循环装置包括有进水口，出水口，进风口，出风口，水泵，鼓风机，控温加热设备；所述储液器采用高强度的有机玻璃，储液器活动放置在反力架上，储液器两侧分别置有进水口和出水口，进水口通过柔性水管与水泵相连，柔性水管上设置有流速调节器，储液器上方置有用于密封岩样的密封盖板，密封盖板上置有进风口和出风口，进风口通过柔性管与控温加热设备连接，柔性管上设有阀门，球角压头的球面端穿过密封盖板与千斤顶的球面端活动接触，千斤顶的平面端顶放在反力架的内顶壁，千斤顶通过油管连接在稳压设备油路的出口接头上。
2.根据权利要求1所述的干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，其特征在于：所述的压力表和囊式储能器固定安装在基座上，与基座油路连通。
3.根据权利要求1所述的干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，其特征在于：所述的球角压头的平面端正在岩样上，球角压头外壁设置有支杆，支杆与位移计的触头相接触，位移计采用磁性表座固定，油泵通过油管与换向阀的进出端相连，换向阀上设有并联的两个以上的油路出口接头，采用两个油路出口，每个油路出口接头通过油管连接稳压装置上油路的进口接头，稳压装置上油路的出口接头通过油管与岩样夹持装置上的千斤顶的进口接头相连。
4.根据权利要求3所述的干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪，其特征在于：所述换向阀上设置有关联的两个以上的油路接头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320018917 CN203216804U (zh) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | 一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320018917 CN203216804U (zh) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | 一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203216804U true CN203216804U (zh) | 2013-09-25 |
Family
ID=49206331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320018917 Expired - Fee Related CN203216804U (zh) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | 一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203216804U (zh) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776983A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-05-07 | 甘肃省交通科学研究院有限公司 | 岩土干湿循环实验装置 |
| CN104297063A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-01-21 | 合肥工业大学 | 湿干变化环境下岩石抗拉强度测试装置及测试方法 |
| CN104990795A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-21 | 三峡大学 | 一种荷载作用下岩土样加速干湿循环的试验装置及其试验方法 |
| CN105181468A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-23 | 三峡大学 | 一种考虑干湿循环作用的岩石膨胀压力试验仪 |
| CN105203738A (zh) * | 2015-10-23 | 2015-12-30 | 三峡大学 | 一种模拟水流对岩石的冲刷作用及风化作用的装置 |
| CN105203410A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-30 | 安徽省建筑科学研究设计院 | 一种用于测量岩石剪切蠕变特性的试验装置 |
| CN105954118A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-21 | 山东大学 | 三轴试验测试土体抗剪强度指标的试验仪器和试验方法 |
| CN106018126A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-12 | 西安长庆科技工程有限责任公司 | 一种湿度可测的土体干湿循环环剪仪 |
| CN107132334A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-05 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 岩石物理力学参数智能一体化测试***及其测试方法 |
| CN108088745A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-29 | 山东科技大学 | 一种相对湿度循环作用下岩石弹性模量时效劣化过程测试装置及方法 |
| CN108458935A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-28 | 南京工业大学 | 压缩蠕变试验装置与试验方法 |
| CN108956289A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-07 | 三峡大学 | 一种非接触式多功能加载装置 |
| CN109580914A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-05 | 三峡大学 | 一种动水循环与荷载条件下的岩石泥化过程模拟装置及试验方法 |
| CN110108580A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 三峡大学 | 测定应力和干湿循环共同作用下岩土体渗透蠕变耦合特性的试验装置及方法 |
| CN110441144A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-12 | 长江大学 | 一种适用于岩石真三轴、干湿循环及声发射试验一体机 |
| CN112781974A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 安徽理工大学 | 一种浸水-干燥循环力学实验辅助箱 |
| CN112781975A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 安徽理工大学 | 一种岩石浸水-干燥循环力学实验方法 |
| CN115046892A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-13 | 重庆大学 | 一种用于在干湿循环条件下土石混合体渗流模型试验的试验装置 |
-
2013
- 2013-01-15 CN CN 201320018917 patent/CN203216804U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776983B (zh) * | 2014-01-27 | 2015-08-05 | 甘肃省交通科学研究院有限公司 | 岩土干湿循环实验装置 |
| CN103776983A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-05-07 | 甘肃省交通科学研究院有限公司 | 岩土干湿循环实验装置 |
| CN104297063A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-01-21 | 合肥工业大学 | 湿干变化环境下岩石抗拉强度测试装置及测试方法 |
| CN104990795A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-21 | 三峡大学 | 一种荷载作用下岩土样加速干湿循环的试验装置及其试验方法 |
| CN105181468B (zh) * | 2015-08-06 | 2018-05-11 | 三峡大学 | 一种考虑干湿循环作用的岩石膨胀压力试验仪 |
| CN105181468A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-23 | 三峡大学 | 一种考虑干湿循环作用的岩石膨胀压力试验仪 |
| CN105203410A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-30 | 安徽省建筑科学研究设计院 | 一种用于测量岩石剪切蠕变特性的试验装置 |
| CN105203738A (zh) * | 2015-10-23 | 2015-12-30 | 三峡大学 | 一种模拟水流对岩石的冲刷作用及风化作用的装置 |
| CN106018126A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-12 | 西安长庆科技工程有限责任公司 | 一种湿度可测的土体干湿循环环剪仪 |
| CN106018126B (zh) * | 2016-05-24 | 2018-11-13 | 西安长庆科技工程有限责任公司 | 一种湿度可测的土体干湿循环环剪仪 |
| CN105954118A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-21 | 山东大学 | 三轴试验测试土体抗剪强度指标的试验仪器和试验方法 |
| CN105954118B (zh) * | 2016-05-30 | 2022-01-07 | 山东大学 | 三轴试验测试土体抗剪强度指标的试验仪器和试验方法 |
| CN107132334A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-09-05 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 岩石物理力学参数智能一体化测试***及其测试方法 |
| CN108088745A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-29 | 山东科技大学 | 一种相对湿度循环作用下岩石弹性模量时效劣化过程测试装置及方法 |
| CN108458935A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-28 | 南京工业大学 | 压缩蠕变试验装置与试验方法 |
| CN108458935B (zh) * | 2018-05-10 | 2023-10-27 | 南京工业大学 | 压缩蠕变试验装置与试验方法 |
| CN108956289A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-12-07 | 三峡大学 | 一种非接触式多功能加载装置 |
| CN109580914A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-05 | 三峡大学 | 一种动水循环与荷载条件下的岩石泥化过程模拟装置及试验方法 |
| CN109580914B (zh) * | 2019-01-15 | 2021-11-02 | 三峡大学 | 一种动水循环与荷载条件下的岩石泥化过程模拟装置及试验方法 |
| CN110108580A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 三峡大学 | 测定应力和干湿循环共同作用下岩土体渗透蠕变耦合特性的试验装置及方法 |
| CN110441144A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-12 | 长江大学 | 一种适用于岩石真三轴、干湿循环及声发射试验一体机 |
| CN110441144B (zh) * | 2019-07-22 | 2022-06-17 | 长江大学 | 一种适用于岩石真三轴、干湿循环及声发射试验一体机 |
| CN112781974A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 安徽理工大学 | 一种浸水-干燥循环力学实验辅助箱 |
| CN112781975A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 安徽理工大学 | 一种岩石浸水-干燥循环力学实验方法 |
| CN115046892A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-13 | 重庆大学 | 一种用于在干湿循环条件下土石混合体渗流模型试验的试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203216804U (zh) | 一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪 | |
| CN104729948B (zh) | 含瓦斯煤水气两相渗流实验***和方法 | |
| CN101387598B (zh) | 化学渗透与蠕变耦合作用下岩石孔隙度实时测试装置 | |
| CN103776979B (zh) | 一种煤层注水抑制瓦斯解吸效应的模拟测试方法及装置 | |
| CN105203410B (zh) | 一种用于测量岩石剪切蠕变特性的试验装置 | |
| CN102944478B (zh) | 孔隙介质材料的温度-湿度-应力-化学耦合试验平台 | |
| CN106645637B (zh) | 岩土材料冻融热循环三轴渗流多功能压力室 | |
| CN106918531A (zh) | 可用于多相耦合的动静联合加载岩石试验机及试验方法 | |
| CN201819853U (zh) | 渗透吸力控制的新型非饱和土综合试验仪 | |
| CN105181483A (zh) | 一种干湿循环过程中岩石的压剪试验装置 | |
| CN104990795A (zh) | 一种荷载作用下岩土样加速干湿循环的试验装置及其试验方法 | |
| CN102565307A (zh) | 变压变温加速溶蚀的试验仪器及其试验方法 | |
| CN206593982U (zh) | 一种岩体膨胀应力测试仪 | |
| CN205138907U (zh) | 一种干湿循环过程中岩石的压剪试验装置 | |
| CN108061740B (zh) | 一种基于土水曲线研究非饱和盐分迁移规律的室内试验装置及其试验方法 | |
| CN104614298A (zh) | 一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置及方法 | |
| CN105486589A (zh) | 三轴状态下单元土样的真空固结试验装置 | |
| CN104964880A (zh) | 一种基于工业ct的加温渗流真三轴试验箱 | |
| CN109030318A (zh) | 一种压力室结构和渗透率测试*** | |
| CN205138906U (zh) | 一种用于测量岩石剪切蠕变特性的试验装置 | |
| CN102967695B (zh) | 土体饱水-疏干循环压缩试验方法及其装置 | |
| CN109632502A (zh) | 多联实验***及其实验方法 | |
| CN103983552A (zh) | 岩心气体原位吸附测试装置及其工作方法 | |
| CN203881743U (zh) | 二氧化碳吸收剂吸收性能测试装置 | |
| CN102841192B (zh) | 一种煤岩解吸附分析实验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130925 Termination date: 20140115 |