的底插销孔对准顶部插销安装在固定圆盘内，所述的两根支撑杆对称分布在旋转底座的两侧，支撑杆的底端固定在旋转底座上，支撑杆的上部固定在固定圆盘上。
[0026]本实用新型装置中，湿敏电阻7通过引脚连接数据线外接开关与电源，工作电压(8V(交流电压)，MS0I型半导体湿敏电阻器具有体积小、抗水性能好一短时间完全浸入水中也不会失效、阻值变化范围大一电阻值在IK Ω?1000K Ω数量级变化，容易监测等优点。假若渗透水流从侧隙渗入时，由于水是导电物质，会引起电极间电导率或介电常数上升。MSOI型半导体湿敏电阻器的感湿层具有电解质特性，正离子吸引空气中水分子的羟基(0H-),在外加电压的作用下，产生电子移动，宏观上表现为湿敏电阻7的阻值随含水量的增大而降低，通过数据线在电脑终端即可显示。湿敏电阻7即可实时监测岩石试件5与外热塑管8的侧隙是否有水渗入。
[0027]本实用新型采用AB胶粘合岩石试件5与外热塑管8、用胶带9和铁丝10紧固实现试件的密封。AB胶即环氧胶黏剂与固化剂的简称，因为环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，能与岩石，塑料等多种材料形成很强的粘结力，胶结强度高。环氧树脂加入填料后体积收缩率在0.2%以下，环氧固化物的线胀系数也很小。胶层的尺寸稳定性好。环氧胶黏剂与固化剂质量按3: 2的比例调配好之后，能够配制成耐高温、韧性好的固化体系，最适于不同温度下的温度一渗流一应力耦合作用试验。岩石试件5可选用直径50_，长度为10mm的圆柱形茅口灰岩。
[0028]本实用新型的安装步骤是:如图1所示，在岩石试件5中部位置包裹宽为30_的内热塑管6 ;将湿敏电阻7粘合在内热塑管6外表面；之后将岩石试件5外表面均勾涂抹AB胶(内热塑管6区域不涂)；用白色胶带9分别缠绕上水孔压盘I和下水孔压盘2的管状顶部，拧紧铁丝10 ;将下水孔压盘2的插销孔对准底座插销13安装在底座14内；将岩石试件5安放在下水孔压盘2的顶部开口上并套上外热塑管8 ;上水孔压盘I的顶部开口也套入外热塑管8内；对准顶部插销15套上固定圆盘16 ;旋转底座14，用吹风机加热内热塑管6和外热塑管8，使之加热收缩，完美贴合岩石试件5 ;将外热塑管8外用白色胶带9缠绕，再用铁丝10拧紧，进一步密封；安装轴向位移引伸计11和环向位移引伸计12。
[0029]将上述装置安装完毕后，待12小时AB胶凝结后，双手托住下水孔压盘2放入试验机内，如图3所示，试验机上设有出油口 19和进油口 20，在进水孔3、出水孔4分别安装进水管和出水管；将三轴腔缓慢放下，形成密闭的实验空间；往三轴腔内注入硅油，通过油泵对岩石试件5施加预定的均匀围压；之后油泵通过座动缸施加轴向压力；对上水孔压盘1、下水孔压盘2施加不同的渗透压力，使得岩石试件5上下界面形成渗透压力差，从而进行渗流；通过三轴腔外的三个环形加热圈17，并通过三轴腔内温度传感器18实时监测温度，达到预定实验温度；最后通过数据采集系统中的轴向位移引伸计11、环向位移引伸计12和温度传感器18的数据，实现对岩石的径向位移、环向形变、渗透压力差这些数据的实时采集。
[0030]图4为20°C下外热塑管与岩石试件之间未采用AB胶粘合的渗流压力差与时间图，由于没有使用AB胶粘合试件与外热塑管，侧隙极易贯通；从图中我们可以看出岩石渗流时间不到2分钟，且渗透压力差(Detta Pressure)下降速度极快，由此推测水流是从侧隙形成通路，造成渗流假象；进一步，从图5可直观看出，在试验最初没有侧隙水贯通的情况下，湿敏电阻电阻值为无穷大，随着试验时间的推移，侧隙水逐渐贯通，监测到的电阻值逐渐降低，由开始的无穷大降到为770ΚΩ，随后降到电阻值为40ΚΩ，当侧隙水进一步贯通，电阻值降为5.1K Ω ;由于侧隙水量的逐渐增加，导致湿敏电阻电阻值降低，说明侧隙有水侧漏；
[0031]图6为20°C下采用AB胶粘合了外热塑管和岩石试件的渗流压力差与时间图，采用AB胶粘合试件热塑管后，侧隙通路被彻底封堵，水流只能从岩石试件内部渗流，且渗流速度较慢，符合工程实际，宏观上表现为渗流时间长达3小时；并且由于没有侧隙水流的贯通，MSOI型半导体湿敏电阻器电阻值始终为无穷大，证明这种多场耦合试验试件防水侧漏的装置及方法切实有效。
[0032]图7为40°C下采用AB胶粘合了外热塑管和岩石试件的渗流压力差与时间图，采用AB胶粘合试件热塑管后，侧隙通路被彻底封堵，水流只能从岩石试件内部渗流，且渗流速度较慢，符合工程实际，宏观上表现为渗流时间长达3小时左右；并且由于没有侧隙水流的贯通，MSOI型半导体湿敏电阻器电阻值始终为无穷大，证明这种多场耦合试验试件防水侧漏的装置及方法在40°C切实有效。
[0033]图8为60°C下采用AB胶粘合了外热塑管和岩石试件的渗流压力差与时间图，采用AB胶粘合试件热塑管后，侧隙通路被彻底封堵，水流只能从岩石试件内部渗流，且渗流速度较慢，符合工程实际，宏观上表现为渗流时间长达200分钟左右；并且由于没有侧隙水流的贯通，MSOI型半导体湿敏电阻器电阻值始终为无穷大，证明这种多场耦合试验试件防水侧漏的装置及方法在60°C依旧切实有效。
【主权项】
1.一种多场耦合试验试件防水侧漏装置，其特征在于:包括上水孔压盘、下水孔压盘、内热塑管和外热塑管，上水孔压盘与下水孔压盘形状相同，上水孔压盘和下水孔压盘的内部均为空心，底部为一密封的平面，顶部为管状部件且顶部设有开口，上水孔压盘上设有进水孔，下水孔压盘上设有出水孔，上水孔压盘的底部朝上、顶部开口向下倒扣在岩石试件的顶部，下水孔压盘的底部向下、顶部开口向上支撑在岩石试件的底部，所述内热塑管套设于岩石试件的中部，内热塑管外表面上安装有湿敏电阻，所述外热塑管包裹整个岩石试件以及上水孔压盘、下水孔压盘顶部的管状部件，外热塑管与上水孔压盘、下水孔压盘的顶部包裹区域上缠有胶带，胶带外部套有铁丝，岩石试件中部区域的外热塑管外表面竖向设置有轴向位移引伸计、横向设置有环向位移引伸计。
2.如权利要求1所述的多场耦合试验试件防水侧漏装置，其特征在于:所述岩石试件为圆柱形，其截面大小与上水孔压盘和下水孔压盘的顶部截面面积大小相同。
3.如权利要求2所述的多场耦合试验试件防水侧漏装置，其特征在于:所述外热塑管与上水孔压盘的管状部件、下水孔压盘的管状部件、岩石试件未套有内热塑管的区域接触处均填充有胶。
4.如权利要求3所述的多场耦合试验试件防水侧漏装置，其特征在于:所述胶包括环氧胶黏剂和固化剂，环氧胶黏剂和固化剂的质量比为3: 2。
5.如权利要求1所述的多场耦合试验试件防水侧漏装置，其特征在于:所述湿敏电阻为MSOI型半导体湿敏电阻器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多场耦合试验试件防水侧漏装置，包括上水孔压盘、下水孔压盘、内热塑管和外热塑管，上水孔压盘与下水孔压盘形状相同，上水孔压盘倒扣在岩石试件的顶部，下水孔压盘向上支撑在岩石试件的底部，内热塑管套设于岩石试件的中部，内热塑管上安装有湿敏电阻，外热塑管包裹整个岩石试件以及上水孔压盘、下水孔压盘顶部，外热塑管与上水孔压盘、下水孔压盘的包裹区域上缠有胶带，胶带外部套有铁丝，外热塑管外表面设置有轴向位移引伸计和环向位移引伸计。本实用新型采用内热塑管和外热塑管对整个侧漏装置进行密封，实现了试件的完整密封，杜绝了孔隙水与硅油的相互混入，保证了围压和渗透压加载系统的稳定性。
【IPC分类】G01N15-08
【公开号】CN204359660
【申请号】CN201520064649
【发明人】赵延林, 王亚, 万文
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月30日