用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置及使用方法与流程

本发明涉及一种用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置及使用方法，属于岩土工程技术领域。

背景技术：

类岩石试样通常都需要开展水-力耦合、热-水-力耦合等研究，在进行力学试验前都需要进行试样的水饱和试验，水饱和试验时一个较为漫长的过程，通常需要在0.1MPa的负压下进行48h以上的试验才可以保证试样水饱和完全。涉及水-力耦合的试验往往需要提前一周时间来准备饱和试样，这对整个试验进程有很大的阻碍。为此，需要有一种能够快速、便捷的进行类岩石试样水饱和的方法来解决此类问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置及使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置，包括底座、水压室、电机、水泵和水箱，所述水压室固定在所述底座上，所述水压室通过水管与所述水泵相连，所述水管一端与水泵相连，另一端穿过底座内部的管路与水压室底部的水孔相连，所述水管与底座相连的一端设有阀门、与水泵相连的一端设有压力传感器，所述水泵由电机带动将水箱内的水注入水压室，水压室内的水满后，采用继续向水压室内注水的方式向水压室内施加压力，所述水压室的顶部设有气孔，所述水压室内设有用于放置类岩石试样的支撑台。

进一步，所述底座上设有与所述水压室相配的凹槽，安装时，将水压室的下端面卡进凹槽内即可。

进一步，所述水压室顶部边缘处设有至少两根固定螺杆，用于将水压室固定在底座上。

进一步，所述水压室由底座、侧壁和上盖构成，所述侧壁的端面面积小于所述上盖的面积，所述上盖的边缘处设有螺孔，侧壁卡进凹槽内后，固定螺杆穿过螺孔旋进底座上的螺孔内。

进一步，所述凹槽内设有密封圈。

本发明还提供一种用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，关闭阀门，将待处理的若干个类岩石试样置于水压室内的支撑台上；

步骤二，将侧壁卡进底座上凹槽内，然后盖上上盖，将固定螺杆旋进上盖边缘处的螺孔内，继续旋转固定螺杆至固定螺杆旋进底座上的螺孔内，然后将固定螺杆旋紧，打开水压室顶部的气孔；

步骤三，打开阀门，由电机带动水泵将水箱内的水注入水压室，当水从气孔溢出时，则水压室内的水注满，封闭气孔；

步骤四，由电机带动水泵继续向水压室注水，采用此方式向水压室内施加压力；

步骤五，类岩石试样达到水饱和状态后，关闭电机，卸掉水压室压力，打开气孔，由阀门将水压室内的水排出后，关闭阀门，然后旋开固定螺杆，拆卸掉水压室，取出类岩石试样后浸泡在水中即可。

本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置，通过正压饱和原理，促进类岩石试样的水饱和进程，大大减少了类岩石试样的水饱和时间，结构简单，使用方便；本发明可以适用于常规三轴试验和真三轴试验的国际标准尺寸和我国通用尺寸的岩石试样，并且可以批量进行类岩石试样水饱和试样；另外，本发明还提供了该试验装置的使用方法，该方法操作简单，使用方便。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图2本发明之底座结构示意图；

图3本发明之类岩石试样水饱和原理图。

其中：1底座2水压室；3水泵；4电机；5水箱；6水管；7阀门；8压力传感器；9气孔；10支撑台；11凹槽；12固定螺杆；13上盖；14侧壁；15试样；16螺孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，本发明提供一种用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置，包括底座1、水压室2、电机4、水泵3和水箱5，所述水压室2固定在所述底座1上，所述水压室2通过水管6与所述水泵3相连，所述水管6一端与水泵3相连，另一端穿过底座1内部的管路与水压室2底部的水孔相连，所述水管6与底座1相连的一端设有阀门7、与水泵3相连的一端设有压力传感器8，压力传感器8用来监测水泵3给水压室2提供的压力大小，所述水泵3由电机4带动将水箱5内的水注入水压室2，水压室2内的水满后，采用继续向水压室2内注水的方式向水压室2内施加压力，所述水压室2的顶部设有气孔9，所述水压室2内设有用于放置类岩石试样15的支撑台10。

所述底座1上设有与所述水压室2相配的凹槽11，安装时，将水压室2的下端面卡进凹槽11内即可，安装和拆卸简单方便。为了将水压室2更牢固的固定在底座1上，所述水压室2顶部边缘处设有至少两根固定螺杆12，用于将水压室2固定在底座1上，具体地，所述水压室2由底座、侧壁14和上盖13构成，所述侧壁14的端面面积小于所述上盖13的面积，所述上盖13的边缘处设有螺孔，侧壁14卡进凹槽11内后，固定螺杆12穿过螺孔旋进底座1上的螺孔16内。为了加强水压室2的密封性，所述凹槽11内设有密封圈。

本发明还提供一种用于类岩石试样批量正压水饱和的试验装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，关闭阀门，将待处理的若干个类岩石试样置于水压室内的支撑台上；

步骤二，将侧壁卡进底座上凹槽内，然后盖上上盖，将固定螺杆旋进上盖边缘处的螺孔内，继续旋转固定螺杆至固定螺杆旋进底座上的螺孔内，然后将固定螺杆旋紧，打开水压室顶部的气孔；

步骤三，打开阀门，由电机带动水泵将水箱内的水注入水压室，当水从气孔溢出时，则水压室内的水注满，封闭气孔；

步骤四，由电机带动水泵继续向水压室注水，采用此方式向水压室内施加压力；

步骤五，类岩石试样达到水饱和状态后，关闭电机，卸掉水压室压力，打开气孔，由阀门将水压室内的水排出后，关闭阀门，然后旋开固定螺杆，拆卸掉水压室，取出类岩石试样后浸泡在水中即可。

实施例

为了更好的阐述本发明提供的装置及方法的技术效果，以混凝土块和黏土作为试验对象，并且每种样品均采用三组平行试验，然后对比采用本发明提供的装置及方法和常规装置及方法，两种试样达到水饱和时所需时间。结果如表1所示。

表1：不同试样达到水饱和所需时间

由表1可以看出，采用本发明提供的装置及方法，两种试样达到水饱和所需的时间是采用常规装置及方法所需时间的十分之一，大大缩减了达到水饱和时所需的时间，节省了试验时间。另外，本发明可以根据试验强度进行调节水压室内的水压，具体：如果所需饱和试样强度偏低，降低加在水压室水压，如果所需饱和试样强度偏高，可以增加加在水压室水压。使用本发明所述装置饱和试样时，不受试样的形状及大小限制，可以批量进行饱和试样。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。