本發(fā)明屬于巖石力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種巖石濕度、溫度、力耦合流變環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，適用于再現(xiàn)高溫高濕度環(huán)境條件下巖石蠕變損傷破壞全過程。

背景技術(shù)：

目前人們對水巖相互作用的情況關(guān)注較多,但對濕度環(huán)境下巖石的長期力學(xué)行為研究較少。事實(shí)上，在地下工程中，由于開挖導(dǎo)致新揭露的地下洞室的圍巖處于高溫高濕度的環(huán)境中，在多重環(huán)境因素作用下，導(dǎo)致巖石長期力學(xué)特性的弱化，從而使得巖體工程的穩(wěn)定性和使用壽命降低。因此，為了真實(shí)模擬復(fù)雜的地下環(huán)境，擬設(shè)計(jì)一種巖石受濕度、溫度、力耦合作用的蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可了解巖石長期在不同溫度、不同濕度條件下力學(xué)特性的巖石濕度、溫度、力耦合流變環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的巖石濕度、溫度、力耦合流變環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，包括底座，在底座上固定有立柱，在立柱的上端設(shè)有橫梁，在橫梁上設(shè)有與液壓控制裝置相接的液壓缸，與液壓缸相配的活塞桿的外端頭連接有壓力傳感器，在壓力傳感器的下方位于底座上設(shè)有多個(gè)疊摞的調(diào)整塊，位于上端的調(diào)整塊上固定有承臺(tái)柱，在承臺(tái)柱上端設(shè)有試驗(yàn)箱；

所述的試驗(yàn)箱包括箱體，在箱體的底面設(shè)有與所述承臺(tái)柱相配的凹槽，承臺(tái)柱的上部位于所述的凹槽內(nèi)；

在箱體的底面內(nèi)側(cè)有放入下墊板的凹槽，下墊板位于所述的凹槽內(nèi)；

在箱體的上口處配有上蓋，上蓋上設(shè)有氣孔和向箱體內(nèi)供汽的汽管；汽管依次接有加熱裝置和霧化裝置；在上蓋的上面和下面中間位置均有凸臺(tái)，上面的凸臺(tái)配有壓頭，下面的凸臺(tái)配有上墊板。

本發(fā)明的巖石濕度、溫度、力耦合流變環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，使用時(shí)，將被測巖體即柱狀巖樣豎向置于試驗(yàn)箱內(nèi)，巖樣下端面坐落于下墊板上，在巖樣上端放置上墊板，上蓋下面的凸臺(tái)位于上墊板上，壓頭位于上蓋上面的凸臺(tái)上，壓力傳感器在液壓缸的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，向壓頭、上蓋、上墊板和巖樣施壓并保持設(shè)定的壓力，根據(jù)需要通過汽管向箱體內(nèi)腔供汽，所供的汽體是通過霧化裝置進(jìn)行霧化并通過加熱裝置加熱后的汽體，保證箱內(nèi)的溫度和濕度控制在設(shè)定值，在巖樣上設(shè)置聲發(fā)射傳感器和應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器，聲發(fā)射傳感器與聲發(fā)射儀和控制裝置相接，應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器與動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀和控制裝置相接，控制裝置包括數(shù)字控制器、伺服控制器，在整個(gè)試驗(yàn)過程中可實(shí)時(shí)記錄巖樣在不同溫度和不同濕度條件下的變形和破壞過程。巖樣受載后的響應(yīng)轉(zhuǎn)換成信號(hào)傳輸?shù)皆囼?yàn)箱外接的聲發(fā)射儀和動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀中，最后在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示巖石的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)以及內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展過程。本發(fā)明的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，易操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示：本發(fā)明的巖石濕度、溫度、力耦合流變環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)，包括底座1，在底座1上固定有對稱的立柱2，在立柱2的上端固定連接有橫梁12，在橫梁12上設(shè)有與液壓控制裝置相接的液壓缸9，與液壓缸9相配的活塞桿的外端頭連接有與控制裝置相接的壓力傳感器10。在壓力傳感器10的下方位于底座1上設(shè)有多個(gè)疊摞的調(diào)整塊3，位于上端的調(diào)整塊3上固定有承臺(tái)柱20，在承臺(tái)柱20上端設(shè)有試驗(yàn)箱。

試驗(yàn)箱包括箱體18，在箱體18的底面設(shè)有與承臺(tái)柱20相配的凹槽，承臺(tái)柱20的上部位于該凹槽內(nèi)。

在箱體18的底面內(nèi)側(cè)有放入下墊板19的凹槽，下墊板19位于該凹槽內(nèi)。

在箱體18的上口處配有上蓋14，上蓋14上設(shè)有氣孔13和向箱體18內(nèi)供汽的汽管6；汽管6依次接有與控制裝置相接的電加熱裝置7和霧化裝置8。在上蓋14的上面和下面中間位置均有凸臺(tái)，上面的凸臺(tái)配有壓頭11，下面的凸臺(tái)配有上墊板15。

工作過程如下：將被測巖體即柱狀巖樣16豎向置于試驗(yàn)箱內(nèi)，巖樣16下端面坐落于下墊板19上，在巖樣16上端放置上墊板15，上蓋14下面的凸臺(tái)位于上墊板15上，壓頭11位于上蓋14上面的凸臺(tái)上，壓力傳感器10在液壓缸的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，向壓頭10、上蓋14、上墊板15和巖樣16施壓并保持設(shè)定的壓力，根據(jù)需要通過汽管6和汽管端頭的排汽口5向箱體18內(nèi)腔供汽，所供的汽體是通過霧化裝置8進(jìn)行霧化并通過加熱裝置7加熱后的汽體，保證箱內(nèi)的溫度和濕度控制在設(shè)定值，在巖樣16上設(shè)置聲發(fā)射傳感器4和應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器17，聲發(fā)射傳感器4與聲發(fā)射儀和控制裝置相接，應(yīng)力應(yīng)變采集傳感器17與動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀和控制裝置相接，控制裝置包括數(shù)字控制器、伺服控制器，在整個(gè)試驗(yàn)過程中可實(shí)時(shí)記錄巖樣在不同溫度和不同濕度條件下的變形和破壞過程。巖樣受載后的響應(yīng)轉(zhuǎn)換成信號(hào)傳輸?shù)皆囼?yàn)箱外接的聲發(fā)射儀和動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變采集儀中，最后在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示巖石的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)以及內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展過程。本發(fā)明的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，易操作。