[实用新型]变压变温加速溶蚀的试验仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压变温加速溶蚀的试验仪器，主要适用于水利水电工程、交通、矿山等地下工程。

背景技术

建造在岩溶工程区的地下建筑，如深埋洞室等，一方面由于上部或者侧向二次施工，在改造过程中，引起局部压力的改变，另一方面由于与侵蚀性水接触，而当水体来自地表，且渗流途径又较短，其温度很容易受外界影响，冬夏交替，就形成了一种变压变温的外界条件，岩溶区围岩由于和渗流侵蚀性水接触，其钙离子的流失，造成其力学性质的衰减，引起围岩老化。渗透水不仅通过改变成分(主要是钙离子)、结构和性状来逐渐减弱岩土体(包括人工材料)的强度，而且通过改变岩土体的渗透特性、渗流形态和应力状态来最终影响工程区建筑的稳定性，从而也影响到建筑功能的正常发挥，缩短建筑的服役寿命，会直接威胁到人民生命及财产的安全。一般这类工程建筑需要服役几十年或者更长，那么，在变压变温条件下，钙离子随压力、温度及时问等多重作用下，变化特征尚无有效的定量评判，且工程建筑岩土体在该种条件下，溶蚀几十年后的工程耐久性特性亦无法预测。传统三轴试验仪器大多局限在考察岩土体的工程力学性状、寻求合理设计参数上，而将其运用在变温变压加速溶蚀试验上却并不多见。传统的仪器的构造如图1和2所示，由三大部分组成：第一部分为主机100，包括受压室101和竖向应力施加系统；第二部分是围压系统102；第三部分为孔压系统103。试验时，将试样包裹在橡皮膜内置于受压室101的底座上，通过围压系统102对试样施加均匀压力；通过传力杆104施加轴向应力；通过孔压系统103测定孔隙水压力。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种变压变温加速溶蚀的试验仪器，对工程区内、变压变温条件下的碳酸盐岩地层，采用加速溶蚀的方法，一方面通过渗透水水质的变化，研究岩土体的溶蚀特征及其速率，以实时掌握钙离子的溶蚀变化规律，另一方面为准确掌握岩溶区建筑服役若干年后的工程特性依时变化特征，为补强支护提供较有效的科学依据，并为后续的物理力学试验提供依据和数据。

本实用新型所采用的技术方案是：变压变温加速溶蚀的试验仪器，包括耐酸耐压容器，以及与其出水口连通的尾水装置，其特征在于：所述耐酸耐压容器内对称布置两块与耐酸耐压容器内壁密封接触、且可在其内滑动的围压板，形成一用于放置试样的密闭围压仓，各围压板远离试样一侧依次连接传力杆I和位于耐酸耐压容器外部的围压伺服器；试样安放好后在其上方形成一密闭的轴压仓，该轴压仓内布置一块透水垫片，该透水垫片远离试样一侧依次连接传力杆II和位于耐酸耐压容器外部的轴压伺服器；所述围压仓和轴压仓分别通过玻璃导管连接装有试验用水的玻璃容器，且玻璃导管上分别安装有高压泵和温控仪，所述玻璃导管与围压仓连通处设置用于防止仓内水回流的单向阀；所述轴压仓上设有与其内部连通的压力表。

所述尾水装置包括与耐酸耐压容器出水口连通的出水导管，以及位于该出水导管出水端的尾水收集容器，所述出水导管上装有钙离子探测器，该探测器上设置伸入出水导管内的探针。

所述试验仪器还包括一中空的试验台，所述耐酸耐压容器放置于试验台的上表面，尾水装置则放置于试验台的空腔内。

所述玻璃导管上安装有流量仪。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设置轴压伺服器和围压伺服器，分别通过与之连接的传力杆向试样施加轴压和围压，同时岩溶水与试样完全接触，并参与物理化学反应，且该岩溶水的压力温度可调，能够更加真实的模拟岩溶区围岩的溶蚀情况，从而保证了试验结果的可靠性；在尾水导管中布置钙离子动态监测计，通过渗透水水质的变化，研究岩土体的溶蚀特征及其速率，以实时掌握钙离子的溶蚀变化规律；同时可根据尾水测量数据，得到试样的溶蚀速率，评判岩土体或建筑物在拟定服役年限内的稳定性，以确定是否需要对其进行补强处理，为保证工程稳定性提供了科学依据。

附图说明

图1是本实用新型背景技术中试验仪器的结构图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型试验仪器的结构图。

图4是图3的俯视图。

具体实施方式