[实用新型]用于围压条件下冻融循环测试的装置

说明书

本实用新型提供了一种用于围压条件下冻融循环测试的装置。该装置包括冻融试验工作模块和用于控制冻融试验工作模块工作的冻融试验控制模块。冻融试验工作模块包括可密闭盖合的试验箱体以及设置于试验箱体内的试样托架、轴向施压单元和围压单元。试样托架用于承载待测试试样，轴向施压单元和围压单元分别用于向待测试试样提供轴向压力和围压。冻融试验控制模块包括温度控制单元、压力控制单元和控制面板，用于控制冻融试验工作模块的温度和压强环境。本实用新型通过精密液压油泵对试样施加轴压，通过围压装置对试样进行围压，通过冻融箱对试样进行循环冻融，测定试样的力学性质，能够给试件施加围压模拟更加真实的岩石受力状态。

技术领域

本实用新型涉及土木工程试验技术领域，尤其涉及一种用于围压条件下冻融循环测试的装置。

背景技术

在严寒地区，昼夜温差较大，岩石饱受低温高温的循环作用，对岩石的内部损伤很大，进而对其力学性质具有非常大的影响。冻融循环引起的岩石风化是主要的地质灾害之一，随着西部寒区资源开发的加剧，寒区铁路、公路、隧道等土木工程建设与营运过程中，越来越多地触及低温及温度交替变化条件下的岩石。寒区工程结构岩石总是处于一定的应力场中，且承受着季节及昼夜更替的冻融循环作用，这样的赋存环境对岩石的力学性质有重要影响，其变形破坏机制与常温相比表现出不同的特性。由于岩石是在地质作用下形成的多种矿物颗粒的集合体，是天然的损伤材料，受赋存环境的影响，内部微观缺陷扩展、聚集，材料连续损伤，从而使岩石受力性能劣化并导致破坏。冻融岩石的力学特性研究成为冻融灾害防治急需解决的关键科学问题。

目前国内外对岩石冻融循环状态下的力学性质有了深入的研究，但多数只限于单向应力状态下，没有考虑围压的作用，尤其是模拟正常的围压情况；且多数集中在外荷载作用条件下，未涉及温度效应、冻融循环的作用效应。岩体围压使得天然岩体表现出与无围压应力条件状态下(如实验室环境下制备的普通岩石试样块)及浅表地层中低围压应力条件状态下截然不同的特性，因此，在与深部高应力地下工程的安全评价与灾害防治等试验研究过程中，岩石围压水平的再现与模拟对于试验结果的准确性显得尤为重要。

有鉴于此，有必要设计一种改进的用于围压条件下冻融循环测试的装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于围压条件下冻融循环测试的装置。该装置通过精密液压油泵对试样施加轴压，通过围压装置对试样进行围压，通过冻融箱对试样进行循环冻融，测定试样的力学性质，具有噪音低、环保、占地小、安装迁移方便的特点。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种用于围压条件下冻融循环测试的装置，包括冻融试验工作模块和用于控制所述冻融试验工作模块工作的冻融试验控制模块；所述冻融试验工作模块包括可密闭盖合的试验箱体以及设置于试验箱体内的试样托架、轴向施压单元和围压单元；所述试样托架用于承载待测试试样，所述轴向施压单元和围压单元分别用于向所述待测试试样提供轴向压力和围压；

所述冻融试验控制模块包括温度控制单元、压力控制单元和控制面板，所述控制面板分别与所述温度控制单元、压力控制单元、轴向施压单元和围压单元电性连接；所述温度控制单元和压力控制单元分别用于控制所述冻融试验工作模块的温度和压强。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴向施压单元包括套设于所述试验箱体侧壁的液压油缸，用于向所述待测试试样提供轴向压力；所述液压油缸与所述试验箱体通过箱臂连接法兰固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述液压油缸包括缸筒、活塞杆、出油口和回油口；所述活塞杆设置于所述试验箱体内部，并套设于所述缸筒内，所述缸筒设置于所述试验箱体外部，所述回油口位于所述缸筒与所述试验箱体侧壁连接处，所述出油口位于缸筒上远离所述试验箱体侧壁的一端。

作为本实用新型的进一步改进，所述围压单元包括套设于试样托架上的环形围压装置，用于向所述试样托架上的待测试试样施加径向压力。