本發(fā)明涉及環(huán)境工程及土力學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測(cè)固體材料變形的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

土體在實(shí)際工程中，由于地下水或自然降水的飽和或非飽和，由于含水率增加，土體本身強(qiáng)度將大幅度降低和折減，另一方面土體微觀結(jié)構(gòu)破壞，使得土體整體骨架發(fā)生變化，宏觀則變現(xiàn)為較大程度的水平以及豎向形變，因而給工程安全來(lái)嚴(yán)重的威脅。目前的檢測(cè)土體吸水或侵蝕后形變檢測(cè)的試驗(yàn)相對(duì)較為復(fù)雜，且并無(wú)專(zhuān)門(mén)針對(duì)土體吸水或侵蝕情況下形變實(shí)時(shí)檢測(cè)的較為簡(jiǎn)單的技術(shù)與設(shè)備。因此需要發(fā)明一種占地較小，試驗(yàn)可控性較強(qiáng)的試驗(yàn)裝置，能使在有效反映在吸水或侵蝕情況下，檢測(cè)土體或其他固相介質(zhì)形變的過(guò)程和規(guī)律的儀器，另一方面則節(jié)約人力、物力以及財(cái)力的投入。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于檢測(cè)固體材料變形的實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作較為靈活的能有效、實(shí)時(shí)的反映土體在溶液浸泡侵蝕作用下的破壞過(guò)程和規(guī)律，能夠提高試驗(yàn)效率，減少試驗(yàn)成本，增強(qiáng)試驗(yàn)可控性。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：包括頂部開(kāi)口的試樣室，試樣室內(nèi)填充浸泡液，試樣室上端設(shè)置有固定支架，固定支架上固定設(shè)置有水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌上設(shè)置有能夠沿水平導(dǎo)軌水平移動(dòng)的水平移動(dòng)桿，水平移動(dòng)桿與試樣的側(cè)邊接觸，所述固定支架連接有能夠沿固定支架豎直移動(dòng)的豎向移動(dòng)桿，豎向移動(dòng)桿的底部與試樣的頂面接觸。

所述水平導(dǎo)軌上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩根水平移動(dòng)桿，水平移動(dòng)桿分別位于試樣的兩側(cè)，且水平移動(dòng)桿伸入試樣室底部。

所述水平導(dǎo)軌上設(shè)置有刻度。

所述水平移動(dòng)桿的頂部設(shè)置有指針。

所述豎向移動(dòng)桿與固定支架通過(guò)套筒連接。

所述固定支架上設(shè)置有能夠檢測(cè)豎向移動(dòng)桿豎向位移的百分表。

所述百分表通過(guò)百分表支架設(shè)置在固定支架上。

所述豎向移動(dòng)桿的底部設(shè)置有頂板，頂板的底面與試樣頂面接觸。

所述固定支架連接有水平設(shè)置的橫向固定桿，橫向固定桿連接有豎向固定桿，豎向固定桿的底部設(shè)置有支座。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在試樣室內(nèi)填充浸泡液，將試樣浸泡在浸泡液中，利用水平移動(dòng)桿緊貼試樣的側(cè)邊，豎向移動(dòng)桿底部緊貼試樣的頂面，在試樣發(fā)生變形時(shí)，帶動(dòng)水平移動(dòng)桿水平移動(dòng)，帶動(dòng)豎向移動(dòng)桿豎直向移動(dòng)，測(cè)量水平移動(dòng)桿水平的水平位移和豎向移動(dòng)桿的豎向位移，從而得到試樣在溶液浸泡侵蝕作用下的變形情況，本發(fā)明用于實(shí)時(shí)檢測(cè)固體材料的變形，能在土體及其他固相介質(zhì)材料變形試驗(yàn)過(guò)程中方便靈活的使用，有效的提高試驗(yàn)效率，增強(qiáng)試驗(yàn)的可控制性，并達(dá)到節(jié)約資源的目的，此外本發(fā)明原理簡(jiǎn)單易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推廣價(jià)值。

進(jìn)一步，水平移動(dòng)桿由左右兩根組成，能夠跟隨試樣邊界沿帶刻度的水平軌道滑動(dòng)，從而反映試樣左右水平向的形變，水平移動(dòng)桿的頂端帶有指針，指針用于觀測(cè)其水平形變的變化，水平導(dǎo)軌上設(shè)置有刻度，能夠直觀測(cè)量試樣的水平位移。

進(jìn)一步，利用百分表測(cè)量豎向移動(dòng)桿的豎向位移，便于得到試樣的豎向位移。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為試樣架的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-浸泡液、2-試樣室、3-水平移動(dòng)桿、4-百分表支架、5-固定支架、6-百分表、7-水平導(dǎo)軌、8-豎向移動(dòng)桿、9-橫向固定桿、10-豎向固定桿、11-支座、12-套筒、13-頂板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括頂部開(kāi)口的試樣室2，試樣室2內(nèi)填充浸泡液1，試樣室2上端設(shè)置有固定支架5，參見(jiàn)圖2，試樣架包括固定支架5，固定支架5連接有水平設(shè)置的橫向固定桿9，橫向固定桿9連接有豎向固定桿10，豎向固定桿10的底部設(shè)置有支座11。固定支架5上固定設(shè)置有水平導(dǎo)軌7，水平導(dǎo)軌7上設(shè)置有能夠沿水平導(dǎo)軌7水平移動(dòng)的水平移動(dòng)桿3，水平移動(dòng)桿3與試樣的側(cè)邊接觸，水平導(dǎo)軌7上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩根水平移動(dòng)桿3，水平移動(dòng)桿3分別位于試樣的兩側(cè)，且水平移動(dòng)桿3伸入試樣室2底部，水平導(dǎo)軌7上設(shè)置有刻度，水平移動(dòng)桿3的頂部設(shè)置有指針。固定支架5連接有能夠沿固定支架5豎直移動(dòng)的豎向移動(dòng)桿8，豎向移動(dòng)桿8與固定支架5通過(guò)套筒12連接，豎向移動(dòng)桿8的底部與試樣的頂面接觸。固定支架5上設(shè)置有能夠檢測(cè)豎向移動(dòng)桿8豎向位移的百分表6，百分表6通過(guò)百分表支架4設(shè)置在固定支架5上，豎向移動(dòng)桿8的底部設(shè)置有頂板13，頂板13的底面與試樣頂面接觸。

本發(fā)明包括固定支架5、百分表支架4、百分表6、豎向移動(dòng)桿8、水平軌道7、水平移動(dòng)桿3、試樣室2、浸泡液1。試樣室2截面為矩形或圓形，主要材質(zhì)為透明可見(jiàn)的有機(jī)玻璃或其他玻璃，從而保證在試驗(yàn)過(guò)程中能觀測(cè)試樣的變化情況。固定支架5、橫向固定桿9、豎向固定桿10由鋼質(zhì)或其他高強(qiáng)度材料制成，從而保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中支架本身不發(fā)生形變，底部設(shè)置實(shí)心鋼質(zhì)的支座11，保持在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中整體的穩(wěn)定性；百分表支架4設(shè)置于固定支架5之上，伸出部分可供一塊或多塊百分表的固定，且便于拆卸，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生形變；百分表6固定在百分表支架4上，用于測(cè)定由于試樣形變引起的豎向位移，可根據(jù)試樣的膨脹或收縮設(shè)置合適的初試值，百分表6可以為機(jī)械或電子百分表；豎向移動(dòng)桿8設(shè)置于固定支架5之上，由固定環(huán)連接，其本身為輕質(zhì)高強(qiáng)材料，且在受力或溫差較大情況下不易變形，豎向移動(dòng)桿8通過(guò)套筒12與固定支架5連接，在外力作用下，可上下移動(dòng)從而反映試樣的豎向變形；水平軌道7設(shè)置于固定支架5之上，水平軌道7為高強(qiáng)度且不變形材料制成，從而保證其刻度的精確性和可靠性，水平軌道7上有刻度，刻度從中間對(duì)稱(chēng)向兩邊延伸，最小刻度為毫米，且水平軌道7上帶有光滑軌道；水平移動(dòng)桿3由左右兩根組成，可跟隨試樣邊界沿帶刻度的水平軌道7滑動(dòng)，從而反映試樣左右水平向的形變，水平移動(dòng)桿3的頂端帶有指針，用于觀測(cè)其水平形變的變化；試樣室2為透明有機(jī)玻璃或普通玻璃制成方便觀察試樣的變化情況，上端為敞開(kāi)式，便于放入和取出試樣，其截面可為矩形、圓形或其他適應(yīng)試樣以及實(shí)驗(yàn)條件的外形；浸泡液1填充在試樣室2內(nèi)，溶液可為水或其他溶液，或者利用將浸泡液1替換為其他形式可引起試樣變形的設(shè)備或加載設(shè)備。

試驗(yàn)時(shí)，在試樣室2內(nèi)填充浸泡液1，將試樣浸泡在浸泡液1中，利用水平移動(dòng)桿3緊貼試樣的側(cè)邊，豎向移動(dòng)桿8底部緊貼試樣的頂面，在試樣發(fā)生變形時(shí)，帶動(dòng)水平移動(dòng)桿3沿水平導(dǎo)軌7水平移動(dòng)，帶動(dòng)豎向移動(dòng)桿8豎直向移動(dòng)，通過(guò)水平導(dǎo)軌7的刻度測(cè)量水平移動(dòng)桿水平的水平位移，通過(guò)百分表6測(cè)量豎向移動(dòng)桿8的豎向位移，從而得到試樣在溶液浸泡侵蝕作用下的變形情況。

本發(fā)明用于實(shí)時(shí)檢測(cè)固體材料的變形實(shí)驗(yàn)，能在土體及其他固相介質(zhì)材料變形試驗(yàn)過(guò)程中方便靈活的使用，可以有效的提高試驗(yàn)效率，增強(qiáng)試驗(yàn)的可控制性，并達(dá)到節(jié)約資源的目的。此外本發(fā)明原理簡(jiǎn)單易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推廣價(jià)值。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于檢測(cè)固體材料變形的實(shí)驗(yàn)裝置，目的在于，能有效實(shí)時(shí)的反映土體在溶液浸泡侵蝕作用下的破壞過(guò)程和規(guī)律，能夠提高試驗(yàn)效率，減少試驗(yàn)成本，增強(qiáng)試驗(yàn)可控性，所采用的技術(shù)方案為：包括頂部開(kāi)口的試樣室，試樣室的截面為矩形或圓形，由透明有機(jī)玻璃制成，試樣室內(nèi)填充浸泡液，試樣室上端設(shè)置有固定支架，固定支架上固定設(shè)置有水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌上設(shè)置有能夠沿水平導(dǎo)軌水平移動(dòng)的水平移動(dòng)桿，水平移動(dòng)桿與試樣的側(cè)邊接觸，水平導(dǎo)軌上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩根水平移動(dòng)桿，水平移動(dòng)桿分別位于試樣的兩側(cè)，且水平移動(dòng)桿伸入試樣室底部，所述固定支架連接有能夠沿固定支架豎直移動(dòng)的豎向移動(dòng)桿，豎向移動(dòng)桿的底部與試樣的頂面接觸。

技術(shù)研發(fā)人員：趙高文;樊恒輝;孔令偉;石美
受保護(hù)的技術(shù)使用者：榆林學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.28
技術(shù)公布日：2017.07.21