[实用新型]一种用于测试高水材料的单轴流变系统

说明书

本实用新型公开了一种用于测试高水材料的单轴流变系统，包括：装样容器，用于置放高水试样；地应力模拟组件，包括沿竖直方向依次连接且共轴的配重单元、球角压头、垫块；球角压头嵌于垫块顶端的弧形凹槽内，垫块置于高水试样顶端，地应力模拟组件以自身重力沿竖直方向高水试样施压；渗流模拟组件，包括输入单元与输出单元；输入单元与装样容器的输入端连接，持续向装样容器输入测试溶液，使高水试样浸没于测试溶液中；输出单元与装样容器的输出端连接，回收所述输出端溢出的测试溶液。本实用新型通过地应力模拟组件、渗流模拟组件模拟地下环境，测试高水材料在地下环境中流变特性。

技术领域

本实用新型涉及流变实验设备技术领域，具体涉及一种用于测试高水材料的单轴流变系统。

背景技术

高水材料是一种新型无机非金属胶凝材料，主要用于煤矿采空区充填。作为采空区充填材料，一方面，高水材料充填体受到不同酸碱度地下水水-岩作用侵蚀，改变充填体微观结构并影响其力学特性；另一方面，高水材料充填体受到高地应力以及高水压长期作用下会发生“流变”现象，变形随时间增长而逐渐增加并可能最终导致流变破坏。因此，研究不同酸碱度压力水溶液环境下高水材料流变规律具有重要理论意义和工程应用价值。

相对于传统的岩土体材料，高水材料具有以下几个特点：

(1)高水材料易风化必须赋存在水环境中；

(2)高水材料的强度一般为0.1-5MPa，介于岩石和土之间。

因此，使用传统的岩土体流变实验装置无法有效测试测试高水材料流变特性，需要设计一种专用于高水材料试样的简易单轴流变系统。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于测试高水材料的单轴流变系统，包括：

装样容器，用于置放高水试样；

地应力模拟组件，包括沿竖直方向依次连接且共轴的配重单元、球角压头、垫块；所述球角压头嵌于所述垫块顶端的弧形凹槽内，所述垫块置于所述高水试样顶端；所述地应力模拟组件以自身重力沿竖直方向所述高水试样施压；

渗流模拟组件，包括输入单元与输出单元；所述输入单元与所述装样容器的输入端连接，持续向所述装样容器输入测试溶液，使所述高水试样浸没于所述测试溶液中；所述输出单元与所述装样容器的输出端连接，回收所述输出端溢出的测试溶液。

作为本实用新型的一种优选方式，所述地应力模拟组件与所述装样容器共轴。

作为本实用新型的一种优选方式，所述地应力模拟组件还包括设于配重单元、球角压头之间的托盘，所述托盘上设水准器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述托盘的上表面的中心设有竖直的连接轴，所述配重单元的中心设有通孔，所述连接轴穿过所述通孔。

作为本实用新型的一种优选方式，所述连接轴的顶端设有水准器。

作为本实用新型的一种优选方式，所述装样容器内设限位单元，所述限位单元的中心设有限位孔，所述试样穿过所述限位孔。

作为本实用新型的一种优选方式，所述输入单元包括盛液桶、连接输入端的第一连接管、设于第一连接管上的进液流量控制器、与第一连接管连接的水泵。

作为本实用新型的一种优选方式，所述输出单元包括回收桶、连接回收桶与输出端的第二连接管、设于第二连接管上的出液流量控制器。

作为本实用新型的一种优选方式，还包括监测组件，所述监测组件包括径向监测单元，设于所述高水试样的外周。