[发明专利]一种实现水热力耦合作用的盐冻胀测试仪

说明书

本发明提供了一种实现水热力耦合作用的盐冻胀测试仪，包括装配体和加载系统，所述装配体包括试样筒、上冷板和下冷板，所述试样筒包括依次螺纹连接的叠加筒和设置在叠加筒下方的底筒，所述叠加筒的周侧均匀开设有多个筒壁孔，所述筒壁孔上连接有端盖，所述端盖上设置有橡胶塞，所述底筒的周侧设置有多个筒壁孔，所述筒壁孔上设置有引流嘴，所述上冷板和下冷板均包括通过螺栓连接的冷板上盖和冷板底座，所述加载系统为杠杆系统或应力传感器系统。本发明可实现水、热、力等因素的耦合作用，筒身采用分节设置，可按需要控制试样大小，结构精巧，设计合理，测试结果精确。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种实现水热力耦合作用的盐冻胀测试仪。

背景技术

我国盐渍土分布广泛，据估计分布面积约为20多万平方公里，约占到了国土总面积的2.1％，而硫酸盐渍土是我国最主要的盐渍土之一。同一般土相比，硫酸盐渍土有盐溶、盐胀和腐蚀等特性，尤其在西北季节性冻土区，硫酸盐渍土不仅存在盐胀，而且存在冻胀，导致建筑物产生严重的鼓胀和开裂病害，新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、青海等省的道路、机场、房建、油气管道、输电塔基、沟渠等工程均涉及此问题。随着西北地区的快速开发和建设，硫酸盐渍土地基引起的盐冻胀病害问题日益凸显，关于硫酸盐渍土盐冻胀的病害机理、影响因素和盐冻胀变形量和盐冻胀力的计算的研究成为了工程界的热点。盐渍土的盐冻胀变形量和盐冻胀力的产生和变化受水、热、力等因素的影响，现有的试验设备，难以同时实现水、热、力等因素的耦合作用，本测试仪器可实现水、热、力等因素的耦合作用，且可按需要测定盐胀过程中的盐冻胀变形、盐冻胀力、温度、水分、孔隙水压力、盐分等参数的测定。

盐渍土的盐冻胀变形量和盐冻胀力的产生和变化受水、热、力等因素的影响，现有的试验设备，难以同时实现水、热、力等因素的耦合作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种实现水热力耦合作用的盐冻胀测试仪，该测试仪结构精巧，设计合理，可同时实现水、热、力等因素的耦合作用，测试结果精确，可推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种实现水热力耦合作用的盐冻胀测试仪，其特征在于，包括装配体和加载系统；

所述装配体包括试样筒、上冷板和下冷板，所述上冷板活动放置在试样筒上端，所述下冷板与试样筒下端固定连接；所述试样筒包括多个上下端均开口的叠加筒和上下端均开放的底筒，所述叠加筒依次螺纹连接，最下端的叠加筒螺纹连接底筒；所述上冷板与试样筒最上端的叠加筒内壁贴合活动放置，所述下冷板与底筒的外壁螺纹固定连接，所述叠加筒的周侧均匀开设有多个筒壁孔，所述筒壁孔上螺纹连接有端盖，所述端盖上设置有塞住筒壁孔的橡胶塞，所述底筒的周侧设置有多个筒壁孔，所述底筒上的筒壁孔上设置有引流嘴，所述上冷板包括通过M8螺栓和M8螺母连接的上冷板上盖和上冷板底座，所述上冷板上盖的上表面中心位置设置有用于传递应力应变的传接件，所述上冷板上盖上以传接件为中心均匀开设有四个通气孔和两个进水孔，所述上冷板底座上开设有多个与上冷板上盖的通气孔位置相对应的通气孔，所述上冷板上的对应位置的两个通气孔中穿过一个空心橡胶塞，所述空心橡胶塞中填装有通气软管，所述通气软管一端连接外部气源，另一端伸出下冷板下端面接触试验土样，所述上冷板内的进水孔的上方通过螺纹连接的引流嘴连接外部低温冷浴装置，所述下冷板包括通过M10螺栓和M10螺母连接的下冷板上盖和下冷板底座，所述下冷板上盖上开设有多个进水孔和四个通气孔，所述下冷板底座上开设有四个通气孔和一个进水孔，所述下冷板内的通气孔同上冷板，通气孔内塞有填装有通气软管的空心橡胶塞，下冷板上的通气软管上端接触试验土样，下冷板上的通气软管的下端伸出连接外部气源，所述下冷板底座上的进水孔的下方通过螺纹连接的引流嘴与外部低温冷浴装置连接，所述下冷板底座的侧壁加设有出水孔，用于循环水的排出，所述低温冷浴装置利用冷却循环液实现对试验土样的控温，通过通气软管与外部气源相连能实现在试验土样上下表面的空气循环，对土样进行干燥，当需对试验土样进行加湿处理时也可通过通气软管连接外部水源对试验土样上下表面进行增湿。