[发明专利]一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法

说明书

本发明涉及一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，包括以下步骤：制备岩土材料试样以及石英石标准试样；通过实时高温真三轴试验系统分别对岩土材料试样及石英石标准试样进行三向加压；通过高温温控系统分别对岩土材料试样及石英石标准试样进行加热，获得岩土材料试样及石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量；根据岩土材料试样及石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量，运用测定公式算得岩土材料试样在三维应力条件下的三向线性膨胀系数。该测试方法能够模拟实际工况下，测定岩土材料在温度‑水土荷载耦合环境下的三向热膨胀系数。

技术领域

本发明涉及岩土材料热学实验技术领域，特别涉及一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法。

背景技术

进入21世纪以来，我国国民经济不断发展，世界上各个地区的交往越来越频繁，以往的交通形式已经无法满足人们想快速跨越山川湖海的愿望，因此各种新的交通形式相继出现。而且我国沿海地区经济走向纵深，产业升级与结构调整加速，大型跨海通道的建设成为打破区域分割、加强区域联系的经济助推器。在建或规划中的大连湾跨海工程、港珠澳跨海通道工程和深圳至中山通道工程等，给人们生活与生活带来便利。

在地下空间大规模开发的背景下，随着通道长度和交通密度的增加，发生火灾的潜在威胁也是增大的。从大量的隧道火灾实例中可以发现，由于隧道火灾升温速率快、温度高的特点，混凝土结构物爆裂称为隧道结构火灾极其普遍的一种破坏形式，高性能混凝土是产生爆裂的另一因素。同时，混凝土结构一直承受海水、回淤和回填土造成的三维水土荷载，火灾导致的混凝土结构力学性能劣化会导致混凝土结构无法抵抗外部围岩与水压而产生坍塌，从而造成二次伤害，这是水下沉管隧道不可回避的重要问题。

现阶段还缺少岩土材料在三维应力条件下的热膨胀系数测试的技术研究。

发明内容

本申请提供了一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，解决或部分解决了现有缺少岩土材料在三维应力条件下的热膨胀系数测试技术研究的技术问题，实现了模拟实际工况下，测定岩土材料在温度-水土荷载耦合环境下三向热膨胀系数的技术效果。

本申请所提供的一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，包括以下步骤：

制备岩土材料试样以及石英石标准试样；

通过实时高温真三轴试验系统分别对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行三向加压；

通过高温温控系统分别对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行加热，获得所述岩土材料试样及所述石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量；

根据所述岩土材料试样及所述石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量，运用测定公式算得所述岩土材料试样在三维应力条件下的三向线性膨胀系数。

作为优选，制备岩土材料试样，具体为：

将岩土材料加工成50×50×100mm的标准方形试样；

将耐高温紫铜箔片覆盖所述标准方形试样的表面，获得所述岩土材料试样。

作为优选，所述实时高温真三轴试验系统包括三个加载系统及伺服控制器，所述加载系统包括：液压伺服泵、油缸、加载杆，

所述伺服控制器连接并控制所有所述液压伺服泵；

所述液压伺服泵输送液压油到所述油缸；

所述油缸驱动所述加载杆运动；

所述加载杆端部固定一热塑模具钢，热塑模具钢靠近所述加载杆一侧的表面设置隔热板。