用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置制造方法及图纸

技术编号:45519414 阅读:16 留言:0更新日期:2025-06-13 17:22
本发明专利技术公开了一种用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置。其中,岩体裂隙样品具有相对的两端,冷却系统包括位于岩体裂隙样品的两端的顶端帕尔贴元件和底端帕尔贴元件。帕尔贴元件对所述岩体裂隙样品进行吸热,以便在岩体裂隙样品的内部,从相对的一端到另一端建立热梯度并产生冻结,并通过控制帕尔贴元件和底端帕尔贴元件的电流,使冻结前沿行为位于岩体裂隙样品内部,并可通过所述图像采集设备被观测。本发明专利技术具有结构紧凑、无噪音和能够实现精确的温度控制的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于岩石力学,具体来说是一种用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置


技术介绍

1、自然界和工程结构中的裂隙岩体在受到水和温度变化的影响时,其力学行为会发生显著变化。裂隙毛细作用和冻结机理是影响这些材料稳定性和耐久性的关键因素。裂隙毛细作用涉及到水在岩体裂隙中的吸附、扩散和迁移,冻结机理涉及到水在岩石裂隙中结冰的过程。当温度下降至冰点以下时,裂隙中的水分开始结冰,体积膨胀,从而对裂隙壁施加压力。这种压力可能导致岩石的破坏或变形,这些过程对岩石和土壤的力学性质产生深远影响,因此,研究岩体裂隙中的毛细作用和冻结机理对维护工程结构有着重要意义。

2、现有的实验装置,主要通过冷板或者液氮的方式进行降温,产生一定的温度梯度来观测冻结现象。冷板依赖于热传导和对流来散发热量,可能需要液体循环系统来增强冷却效果。但是,冷板更依赖于外部环境条件,如空气流动等。液氮能够提供极低的温度,液氮冷却因此具有极高的冷却能力,但同时也伴随着高成本、潜在的安全风险以及需要定期补充液氮的不便。因此,目前的实验装置尚无法同时满足结构简单、抗干扰、成本低廉、控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,包括观测箱、冷却系统和图像采集设备,其中,

2.根据权利要求1所述的用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,其特征在于:所述岩体裂隙样品两端的帕尔贴元件的功率可被分别设定,以使得所述岩体裂隙样品的一端开始冻结,冻结前沿从一端向另一端移动。

3.根据权利要求2所述的用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为...

【技术特征摘要】

1.一种用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,包括观测箱、冷却系统和图像采集设备,其中,

2.根据权利要求1所述的用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,其特征在于:所述岩体裂隙样品两端的帕尔贴元件的功率可被分别设定,以使得所述岩体裂隙样品的一端开始冻结,冻结前沿从一端向另一端移动。

3.根据权利要求2所述的用于观测岩体裂隙毛细作用和冻结前沿行为的实验装置,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:李莹郝晗哲陈昀牛梓瑞张淑钧
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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