[发明专利]一种三轴加载水岩作用实验装置

说明书

本发明涉及一种三轴加载水岩作用实验装置，包括一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、一号水泵、二号水泵、压力表、饱水容器、加热器、温度传感器、水压控制系统、温度控制系统、时间控制系统、引流管、水溶液容器、导线、密封容器盖、引流管孔、导线孔、岩石试样、反力架、千斤顶、传力杆、上透水垫块、下透水垫块、底座、轴压控制系统、透水孔、传力杆孔、油管。通过阀门、水泵、压力表和水压控制系统的配合能够实现控制饱水水压的目的；通过反力架、千斤顶、传力杆、上透水垫块、下透水垫块、底座和轴压控制系统能够实现控制岩样轴压压力的目的；通过上透水垫块、下透水垫块可实现岩样在受载过程中上下面饱水的目的。

技术领域

本发明专利涉及一种三轴加载水岩作用实验装置。

背景技术

降雨、河流水位升降等原因引起地下水位的升降导致地壳中岩体常处于干湿交替状态，周期性干湿循环已成为岩石劣化的重要诱因，为此，很多学者研发了干湿循环试验装置用于模拟岩石在不同干湿循环条件下的劣化过程，在中国发明专利说明书CN104297453A中公开了一种自动化干湿循环试验仪器，这种装置通过干湿循环机构、试样调整机构、加热风干机构和检测与控制模块之间的配合实现岩样干湿循环的目的；在中国发明专利说明书CN106970200A中公开了一种控温控压的岩石干湿循环实验装置，该装置能够通过控制阀门、压力表和压力控制系统的配合实现控制饱水水压的目的；通过加热器、温度传感器和温度控制系统的配合能够实现控制饱水温度的目的；通过水泵和时间控制系统的配合能够实现控制饱水时间的目的。

对于深部岩体，其所处的工程受力环境往往为三向受力状态，即受到围压和轴向压力的共同作用，在此基础上，再受到往复的干湿循环作用，即处于水-热-力三场耦合状态，而上述两个实验装置并未考虑岩石的三向不等压受力状态，因此，需要针对深部岩体处于水-热-力三场耦合的特殊地质条件，设计更加合理的干湿循环试验装置。

发明内容

本发明专利提供了一种三轴加载水岩作用实验装置。这种装置能够控制岩石试样在饱水时的水温、水压和轴向压力，并能够控制岩石试样饱水时间。

实现上述目的技术解决方案如下：

一种三轴加载水岩作用实验装置，包括一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、一号水泵、二号水泵、压力表、饱水容器、加热器、温度传感器、水压控制系统、温度控制系统、时间控制系统、引流管、水溶液容器、导线、密封容器盖、引流管孔、导线孔、岩石试样、反力架、千斤顶、传力杆、上透水垫块、下透水垫块、底座、轴压控制系统、透水孔、传力杆孔、油管，其中，一号阀门和二号阀门分别位于一号水泵左右两侧；三号阀门和四号阀门分别位于二号水泵左右两侧；一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、一号水泵、二号水泵和压力表安装在饱水容器与水溶液容器之间的引流管上；五号阀门安装在饱水容器上方的引流管上；加热器位于饱水容器内部；密封容器盖安装在饱水容器上方；饱水容器上设置有导线孔用于穿过导线；温度传感器安置在饱水容器内部；压力表通过导线与水压控制系统相连；加热器和温度传感器通过导线与温度控制系统相连；一号水泵和二号水泵通过导线与时间控制系统相连；岩石试样放置在上透水垫块和下透水垫块之间；下透水垫块放置在底座上部，传力杆放置在上透水垫块上部；千斤顶放置在传力杆上部并与反力架相连；千斤顶通过油管与轴压控制系统相连；密封容器盖上设置有引流管孔和传力杆孔用于穿过引流管和传力杆；上透水垫块和下透水垫块都设置有透水孔。饱水容器由耐腐蚀钢制保温材料组成；传力杆、上透水垫块、下透水垫块、底座由耐腐蚀钢制材料组成。

与现有技术相比，上述技术方案可通过一号阀门、二号阀门、三号阀门、四号阀门、五号阀门、一号水泵、二号水泵、压力表和水压控制系统的配合能够实现控制饱水水压即环向压力的目的；通过反力架、千斤顶、传力杆、上透水垫块、下透水垫块、底座和轴压控制系统能够实现控制岩样轴压压力的目的，从而实现岩样在干湿循环过程中处于三向不等压受力状态的目的；通过上透水垫块、下透水垫块可实现岩样在受载过程中上下面饱水的目的。

附图说明