持续水环境作用的岩石流变试验系统技术方案

本发明专利技术的公开了一种持续水环境作用的岩石流变试验系统，包括底座，在底座上固定连接有支柱，在支柱上部连接有横梁，在横梁上设有与液压控制装相接的液压缸，与液压缸相配的活塞杆的外端头接有向下施加压力的压头，压头的下方位于底座上设有多个叠摞的调整块，位于上端的调整块上固定有承压柱，在承压柱上端设有试验箱体；试验箱体包括底板，在底板上面周边接有组成试验箱体的侧壁，在底板的下面中心位置设有与承压柱上端相配的凹槽，在底板的上面中心位置设有装入下垫板的凹槽；与pH值测试仪相接的数据测取传感器设置在试验箱体内侧壁上。结构简单、操作容易、可真实反映岩体工程长期处于水环境下的稳定性特征。

Rock rheological test system with continuous water environment action

The invention discloses a rock rheology test system, a continuous water environment function comprises a base, the base is fixedly connected with a pillar in the upper part of the strut is connected with a beam, the beam is provided with a hydraulic cylinder hydraulic control device connected with the outer end of the piston rod and the hydraulic cylinder is connected with the match head down apply pressure, adjust the block of the base is provided with a plurality of stacked below the pressure head, at the upper end of the adjustment block is fixed on the bearing column test, the box body is provided with pressure on the top of the column; the test box comprises a bottom plate, the bottom plate is connected with the composition in the surrounding wall inspection test side box, and is provided with a groove bearing column in the following match center position of the base plate, the plate is provided with a groove arranged above the center position of the base plate; data tester connected measuring sensor is arranged on the inner wall of the test box and the value of pH. The utility model has the advantages of simple structure and easy operation, and can truly reflect the stability characteristics of a rock mass project in a water environment for a long time.

【技术实现步骤摘要】
持续水环境作用的岩石流变试验系统
本专利技术属于岩石力学试验
，涉及一种岩石在持续受水作用下的蠕变损伤环境试验系统，即持续水环境作用的岩石流变试验系统，适用于再现动/静水（不同溶液）环境条件下岩石长期稳定性及蠕变损伤破坏全过程。
技术介绍
目前，有关水对岩石力学性质的影响的试验中，几乎都是从岩石含水率或者含水状态的角度，研究不同含水率或饱水状态下强度、弹性模量的弱化效应。然而，这些实验涉及的含水率大多是一个静态量。在岩石工程中，由于岩体内水位变化，含水量是一个与时间、空间相关的动态变量，即便是饱水状态的岩体长期处于持续水环境下,也会产生长期力学特性的改变，导致长期强度与其基本的单轴抗压强度差别显著。此外，地下水环境极其复杂，不同地区的地下水的化学成分不同，而不同的成分对岩石的影响不同，基于此，拟设计一种岩石在持续静、动或静动组合条件下的流变特性分析试验系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、操作容易、真实反映岩体工程长期处于水环境下稳定性特征的岩石流变试验系统，克服现有技术的不足。本专利技术的持续水环境作用的岩石流变试验系统，包括底座，在底座上固定连接有支柱，在支柱上部连接有横梁，在横梁上设有与液压控制装相接的液压缸，与液压缸相配的活塞杆的外端头接有向下施加压力的压头，压头的下方位于底座上设有多个叠摞的调整块，位于上端的调整块上固定有承压柱，在承压柱上端设有试验箱体；所述的试验箱体包括底板，在底板上面周边接有组成试验箱体的侧壁，在底板的下面中心位置设有与承压柱上端相配的凹槽，在底板的上面中心位置设有装入下垫板的凹槽；与pH值测试仪相接的数据测取传感器设置在试验箱体内侧壁上。所述的试验箱体配有水搅拌机构，水搅拌机构包括支架，支架的一端接有与支柱相配的夹持架，支架的另一端通过轴承转动连接有竖直设置的转轴，转轴的下端接有叶轮，转轴的上端与固定在支架上的电机连接。所述的底板上设有放水孔，放水孔连接有阀门。本专利技术的持续水环境作用的岩石流变试验系统，整体结构简单，操控容易；使用时，可将被测岩体即柱状岩样竖向置于试验箱体内位于底板上面凹槽内的下垫板上，在岩样上端放置上垫板，压头在液压缸的带动下向下移动，向上垫板7和岩样4施压并保持设定的压力，根据需要向试验箱体内加入试验用水，在岩样上设置声发射传感器和应力应变采集传感器，声发射传感器与声发射仪和控制装置相接，应力应变采集传感器与动态应力应变采集仪和控制装置相接，pH值测试仪与控制装置相接，控制装置包括数字控制器、伺服控制器；如需要试验箱体内的水处于动态，可调整夹持架的高度位置，使叶轮位于试验箱体内，并通过控制装置起动电机运行，叶轮转动，使试验箱内的水变为动态，在整个试验过程中可实时记录岩样的变形和破坏过程。岩样受载后的响应转换成信号传输到试验箱外接的声发射仪和动态应力应变采集仪中，最后在计算机上实时显示岩石的应力应变状态以及内部的裂纹扩展过程。可以实现不同成分的化学溶液持续作用下岩石的长期力学特性的测试。可以实现静态和流动的水环境下岩石的长期力学特性的测试。实现持续水环境下岩石变形破坏全过程的实时监测及内外损伤的三维可视化。可以实现水对岩石腐蚀造成水环境PH值变化的实时监测，获得岩石的水化学反应特征。附图说明图1是本专利技术具体实施方式的结构示意图。具体实施方式如图1所示：本专利技术的持续水环境作用的岩石流变试验系统，包括底座22，在底座22上固定连接有对称的竖向设置的支柱1，在支柱1上部固定连接有横梁10，在横梁10上固定安装有与液压控制装相接的液压缸9，与液压缸9相配的活塞杆的外端头接有向下施加压力的压头8。压头8的下方位于底座22上设有多个叠摞的调整块21，位于上端的调整块21上固定有竖向设置的承压柱2，在承压柱2上端设有试验箱体。试验箱体包括圆状且表面有防腐层的底板3，在底板3上面周边接有组成试验箱体的透明玻璃材料的侧壁16，侧壁16与底板3相交接处为插接并涂抹密封胶。在底板3的下面中心位置设有与承压柱2上端相配的凹槽，在底板3的上面中心位置设有装入下垫板18的凹槽。与pH值测试仪相接的数据测取传感器5设置在试验箱体内侧壁上。试验箱体配有水搅拌机构，水搅拌机构包括支架13，支架13的一端接有与支柱1相配的通过螺栓紧固的夹持架14，支架13的另一端通过轴承转动连接有竖直设置的转轴12，转轴12的下端接有叶轮15，转轴12的上端与固定在支架13上的电机连接。底板3上设有放水孔19，放水孔19通过管路连接有阀门20。工作过程如下：将被测岩体即柱状岩样4竖向置于试验箱体内位于底板3上面凹槽内的下垫板18上，在岩样4上端放置上垫板7，压头8在液压缸9的带动下向下移动，向上垫板7和岩样4施压并保持设定的压力，根据需要向试验箱体内加入试验用水，在岩样4上设置声发射传感器6和应力应变采集传感器17，声发射传感器6与声发射仪和控制装置相接，应力应变采集传感器17与动态应力应变采集仪和控制装置相接，pH值测试仪与控制装置相接，控制装置包括数字控制器、伺服控制器；如需要试验箱体内的水处于动态，可调整夹持架14的高度位置，使叶轮15位于试验箱体内，并通过控制装置起动电机11运行，叶轮15转动，使试验箱内的水变为动态，在整个试验过程中可实时记录岩样4的变形和破坏过程。岩样4受载后的响应转换成信号传输到试验箱外接的声发射仪和动态应力应变采集仪中，最后在计算机上实时显示岩石的应力应变状态以及内部的裂纹扩展过程。本专利技术的系统整体结构简单，易操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种持续水环境作用的岩石流变试验系统，其特征在于：包括底座（22），在底座（22）上固定连接有支柱（1），在支柱（1）上部连接有横梁（10），在横梁（10）上设有与液压控制装相接的液压缸（9），与液压缸（9）相配的活塞杆的外端头接有向下施加压力的压头（8），压头（8）的下方位于底座（22）上设有多个叠摞的调整块（21），位于上端的调整块（21）上固定有承压柱（2），在承压柱（2）上端设有试验箱体；所述的试验箱体包括底板（3），在底板（3）上面周边接有组成试验箱体的侧壁（16），在底板（3）的下面中心位置设有与承压柱（2）上端相配的凹槽，在底板（3）的上面中心位置设有装入下垫板（18）的凹槽；与pH值测试仪相接的数据测取传感器（5）设置在试验箱体内侧壁上。

【技术特征摘要】
1.一种持续水环境作用的岩石流变试验系统，其特征在于：包括底座（22），在底座（22）上固定连接有支柱（1），在支柱（1）上部连接有横梁（10），在横梁（10）上设有与液压控制装相接的液压缸（9），与液压缸（9）相配的活塞杆的外端头接有向下施加压力的压头（8），压头（8）的下方位于底座（22）上设有多个叠摞的调整块（21），位于上端的调整块（21）上固定有承压柱（2），在承压柱（2）上端设有试验箱体；所述的试验箱体包括底板（3），在底板（3）上面周边接有组成试验箱体的侧壁（16），在底板（3）的下面中心位置设有与承压柱（2）上端相配的凹槽，在底板（3）的上面中心位置设...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐世斌，于超云，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21