一种岩石力学实验试件快速浸液装置及方法制造方法及图纸

一种岩石力学实验试件快速浸液装置，包括实验容器，实验容器包括上壳体和下壳体，所述的上壳体内设置有活塞，下壳体内设置有试件固定装置；所述的下壳体的外部设置有排气阀、注液阀和液压表；所述的上壳体的外部设置有液压阀；本发明专利技术使用时加快溶液注入试样的时间，为岩石力学试样实验节省了时间，能够使不同粘度与浓度的液体有效注入试样，并保证试样不被破坏，可以较容易得到不同饱和度的岩石力学试样。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石力学实验试件快速浸液装置及方法
本专利技术涉及岩石力学实验
，具体是一种岩石力学实验试件快速浸液装置及方法。
技术介绍
岩石力学试样浸水(液)实验是指试样放入溶液中，让试样达到不同的饱和度，它包括试样浸水、试样浸水泥砂浆等，试样浸液过程中，经常会在自然压力状态下浸液，耗时较长，当试样浸入液体粘度或密度较高时，液体表面张力较大，溶液会很难浸入试样，且浸入时间过长，会导致溶液凝固。
技术实现思路
为了解决现有技术中岩石力学实验试样浸液耗时较长，遇到粘度、密度，液体表面张力较高的液体时，溶液很难浸入试样，且时间长导致溶液凝固、获得不同饱和度的浸液试样困难的问题，本专利技术提供了一种岩石力学实验试件快速浸液装置及方法。本专利技术采用的技术方案是：一种岩石力学实验试件快速浸液装置，包括实验容器，实验容器包括上壳体和下壳体，所述的上壳体内设置有活塞，下壳体内设置有试件固定装置；所述的下壳体的外部设置有排气阀、注液阀和液压表；所述的上壳体的外部设置有液压阀。优选的，所述的上壳体与下壳体通过连接螺纹连接。优选的，所述的活塞与上壳体的连接处设置有密封圈。优选的，所述的活塞的上下端分别设置有位移指标表一和位移指示表。优选的，所述的下壳体的外部设置有安全阀。优选的，所述的试件固定装置包括固定在下壳体底部的滑槽和设置在滑槽上方、与滑槽连接的伸缩支架。优选的，所述的位移指示表二下方设有复位弹簧。一种岩石力学实验试件快速浸液方法，包括以下步骤：r>S1：对实验试件称重得到初始质量M0；S2：将实验试件放到试件固定装置上；S3：关闭注液阀，打开排气阀抽真空，排出试样内部空气；S4：打开注液阀，向实验容器中注入溶液，直至溶液从排气阀流出，关闭注液阀和排气阀；S5：液压阀连接液压泵，打开液压阀缓慢注入液压油推动活塞，使实验容器内液压逐渐增大，使溶液快速进入实验试件内部，并采集活塞位移量l和实验容器内液压变化数据Δp；S6：根据采集到的数据计算溶液浸入实验试件体积、实验试件的含水率、预估活塞下沉量和实验试件体积变化。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术使用时加快溶液注入试样的时间，为岩石力学试样实验节省了时间；(2)本专利技术能够使不同粘度与浓度的液体有效注入试样，并保证试样不被破坏；(3)本专利技术可以较容易得到不同饱和度的岩石力学试样。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是可伸缩支架结构示意图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术的技术细节及其优点，现结合附图进行说明。如图1所示，一种岩石力学实验试件快速浸液装置，包括实验容器，实验容器包括上壳体10和下壳体16，所述的上壳体内设置有活塞9，下壳体16内设置有试件固定装置；所述的下壳体16的外部设置有排气阀11、注液阀4和液压表3；所述的上壳体10的外部设置有液压阀8。本实施例中，上壳体10与下壳体16通过连接螺纹6连接；活塞9与上壳体10的连接处设置有密封圈12；活塞9的上下端分别设置有位移指标表一13和位移指示表2，两个位移指示表可以相互校正；下壳体16的外部设置有安全阀5，当实验容器压力过大时，安全阀自动打开泄压；试件固定装置包括固定在下壳体16底部的滑槽15和设置在滑槽15上方、与滑槽15连接的伸缩支架1；位移指示表二2下方设有复位弹簧14，辅助复位。一种岩石力学实验试件快速浸液方法，包括以下步骤：S1：对实验试件称重得到初始质量M0；S2：将实验试件放到试件固定装置上；为适应不同尺寸、不同类型的试样，可伸缩支架可左右伸缩调节开口大小(适应不同宽度试件)并可放入滑槽中可以前后滑动调节(适应不同长度试件)；S3：关闭注液阀4，打开排气阀11抽真空，排出试样内部空气；S4：打开注液阀4，向实验容器中注入溶液，直至溶液从排气阀11流出，关闭注液阀4和排气阀11；S5：液压阀8连接液压泵，打开液压阀缓慢注入液压油推动活塞9，使实验容器内液压逐渐增大，使溶液快速进入实验试件内部，并采集活塞位移量l和实验容器内液压变化数据Δp；S6：根据采集到的数据计算溶液浸入实验试件体积、实验试件的含水率、预估活塞下沉量和实验试件体积变化。本实施例中，步骤S5中，推动活塞9的过程中，位移指标表一13和位移指示表2记录活塞位移量，液压表3记录液压变化量。步骤S6中，计算溶液浸入实验试件体积的方法为：首先获取容器直径，然后利用公式和公式v2＝πR2l计算出液体体积减少量即为实验中溶液浸入实验试件体积，其中，v2为高压状态下液体浸入试样体积；v1为标况下液体浸入试样体积；Ev为体积弹性模数，Ev为以水为例，在20℃及标准大气压下，其体积弹性模数Ev＝2.171×109Pa；R为容器的内半径；l为活塞的下沉量。步骤S6中，计算实验试件的含水率的方法为：卸压打开容器将试样取出，用湿毛巾擦净试样表面液体，称重记录试样质量M1，然后根据公式计算实验试件中含水率。步骤S6中，计算预估活塞下沉量的方法为：当需要不同饱和度的实验试件时，根据公式预估出活塞的下沉量，其中，ω为实验试件含水率，ρ为溶液密度，待活塞达到下沉量时，停止加压，取出试样，得到指定饱和度的实验试件。步骤S6中，计算试验件体积变化的方法为：其中，ΔV为试样受压后体积变化量，V0为试样初始体积，μ试样泊松比，E为试样弹性模量，P为当前压力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石力学实验试件快速浸液装置，包括实验容器，其特征在于：实验容器包括上壳体(10)和下壳体(16)，所述的上壳体内设置有活塞(9)，下壳体(16)内设置有试件固定装置；所述的下壳体(16)的外部设置有排气阀(11)、注液阀(4)和液压表(3)；所述的上壳体(10)的外部设置有液压阀(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩石力学实验试件快速浸液装置，包括实验容器，其特征在于：实验容器包括上壳体(10)和下壳体(16)，所述的上壳体内设置有活塞(9)，下壳体(16)内设置有试件固定装置；所述的下壳体(16)的外部设置有排气阀(11)、注液阀(4)和液压表(3)；所述的上壳体(10)的外部设置有液压阀(8)。


2.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液装置，其特征在于：所述的上壳体(10)与下壳体(16)通过连接螺纹(6)连接。


3.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液装置，其特征在于：所述的活塞(9)与上壳体(10)的连接处设置有密封圈(12)。


4.根据权利要求1或3所述的一种岩石力学实验试件快速浸液装置，其特征在于：所述的活塞(9)的上下端分别设置有位移指标表一(13)和位移指示表(2)。


5.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液装置，其特征在于：所述的下壳体(16)的外部设置有安全阀(5)。


6.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液装置，其特征在于：所述的试件固定装置包括固定在下壳体(16)底部的滑槽(15)和设置在滑槽(15)上方、与滑槽(15)连接的伸缩支架(1)。


7.根据权利要求4所述的一种岩石力学实验试件快速浸液装置，其特征在于：所述的位移指示表二(2)下方设有复位弹簧(14)。


8.一种岩石力学实验试件快速浸液方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：对实验试件称重得到初始质量M0；
S2：将实验试件放到试件固定装置上；
S3：关闭注液阀(4)，打开排气阀(11)抽真空，排出试样内部空气；
S4：打开注液阀(4)，向实验容器中注入溶液，直至溶液从排气阀(11)流出，关闭注液阀(4)和排气阀(11)；
S5：液压阀(8)连接液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁顺，梁耀午，韩昊，姚强岭，种照辉，马智，李学华，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32