CN203534910U - 应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置 - Google Patents

应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN203534910U
CN203534910U CN201320637152.3U CN201320637152U CN203534910U CN 203534910 U CN203534910 U CN 203534910U CN 201320637152 U CN201320637152 U CN 201320637152U CN 203534910 U CN203534910 U CN 203534910U
Authority
CN
China
Prior art keywords
rock
testing device
tensimeter
accumulator
stress
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201320637152.3U
Other languages
English (en)
Inventor
姚华彦
王卫华
邵迅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN201320637152.3U priority Critical patent/CN203534910U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203534910U publication Critical patent/CN203534910U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,它由反力架、轴压系统、围压系统、化学溶液渗透系统、位移监测系统构成。该试验系统可开展不同应力状态、不同化学溶液及渗透压力下的岩石蠕变试验及渗透性试验,真实的模拟在实际自然环境下岩石的水-岩化学作用及力学行为演化过程,为岩石多场耦合作用研究提供试验数据,拓展了岩体蠕变试验及理论研究范围。本试验装置结构简单、体积小、造价低,操作简单,易于控制。对岩土与地下工程、水利工程、石油工程等领域的岩体多场耦合特性研究及应用具有重要意义。

Description

应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种岩样力学试验技术,更具体是一种应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,可应用于建筑工程、隧道工程、地下工程、石油工程等领域。
背景技术
地下岩体与地下水之间的应力-渗流-化学耦合作用在自然界广泛存在,其结果导致岩石力学性质和渗透特性的改变。自上世纪80年代以来,耦合过程已经成为岩土力学与工程,特别是环境岩土力学领域越来越重要的课题。水岩之间的应力-渗流-化学耦合研究是一个相当复杂的问题。作为具有不同化学组分及酸碱性的溶液和流体,地下水一方面以孔隙水压力的形式对岩石产生力学作用,另一方面以化学反应的形式与岩石发生物质交换,导致岩石本身微细观结构、甚至宏观结构的改变,由此引起岩石力学性质的劣化。同时,岩石在应力作用下导致物性参数的变化(孔隙、裂隙状态)以及岩石的应力状态也影响水岩化学作用的程度和尺度。
实际上,水岩之间的化学作用过程依赖于时间,在长时间的应力作用下,岩石还存在明显的蠕变效应。在研究岩体的蠕变效应过程中将水岩之间的渗流、化学作用过程考虑进来,对于正确评价岩体工程的长期稳定性具有重要意义。在考虑水渗透作用的岩体蠕变研究方面,已经有很多的理论和试验成果,而能考虑化学作用的则较少。尤其是在试验研究方面,还缺少类似的研究设备。目前大多数使用刚性液压伺服加载装置,仪器造价非常高,实验过程中需要耗费大量电能,使用成本大,并且不能考虑应力-渗流-化学耦合作用效应。实用新型专利“一种应力、水流、化学耦合岩石单轴压缩蠕变仪”(专利号:200820191318.2)仅考虑了单轴压缩情况下的水流、化学作用对岩石的蠕变,还不能全面反映岩体的实际受力状态,设备功能比较单一。
发明内容
针对上述存在问题,本实用新型的目的是在于提供了应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,结构简单、体积小、造价低,操作简单,易于控制。
为了实现上述目的,本实用新型的技术解决方案为:
应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,它包括反力架、轴压系统、围压系统、化学溶液渗透系统、位移传感器;所述反力架底部设有基座;所述轴压系统由手动油泵、换向阀、压力表、蓄能器、千斤顶、刚性垫块、基座组成,千斤顶置于反力架上方,蓄能器和压力表组成稳压器,千斤顶通过油管与稳压系统及手动油泵连接;所述围压系统由手动油泵、换向阀、压力表、蓄能器、三轴压力室组成,所述蓄能器和压力表组成稳压系统,三轴压力室由厚壁圆筒及其上、下端部的筒盖、内置的橡胶套组成,三轴压力室通过油路管与稳压器、手动油泵连接,所述化学溶液渗透系统由手动油泵、压力表、蓄能器、渗流泵、输水管、透水垫块、溶液回收器组成,手动油泵通过油路管与压力表、蓄能器、渗流泵连接,渗流泵通过水管与基座、透水垫块连接,溶液回收器通过水管与刚性垫块、透水垫块连接;所述位移传感器通过支架固定在基座上,位移传感器的接触端与固定于球形垫块的测量板接触,千斤顶的活塞端与球形垫块固定连接。
所述位移传感器可与电脑连接,自动采集位移数据。
由于采用了以上技术方案,本实用新型应力-渗流-化学耦合岩石三轴蠕变试验装置有如下优点:
1、可开展不同应力状态(单轴、三轴)、不同化学溶液及渗透压力下的岩石蠕变试验,真实的模拟在实际自然环境下岩石的力学行为的演化过程;
2、可以开展不同应力状态下(单轴、三轴),化学溶液在岩石中的渗透性试验,并通过分析渗透前后溶液成分的变化分析水岩化学作用过程;
3、位移传感器能及时显示岩石试样的轴向位移,并可通过连接电脑进行数据自动采集。
4、本试验装置结构简单、体积小、造价低,操作简单,易于控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
参见附图,应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,包括有反力架1,基座2,三轴压力室圆筒3,三轴压力室底盖4,三轴压力室顶盖5,透水垫块6,刚性垫块7,橡胶套8,位移传感器9,支架10,球形垫块11,手动油泵12,换向阀13,压力表14,蓄能器15,千斤顶16,油路管17,渗流泵18,水管19,水管20,溶液回收器21,环形密封圈22;
所述三轴压力室圆筒3、三轴压力室底盖4,三轴压力室顶盖5,透水垫块6,橡胶套8构成三轴压力室。三轴压力室的橡胶套8与三轴压力室圆筒3之间的空间装满液压油,通过油路管道与17与蓄能器15、压力表14、换向阀13、手动油泵12连接,由手动油泵提供试验时需要的围压;
反力架1上方的千斤顶16提供试验时需要的轴向压力,轴向压力通过弧形垫块11、刚性垫块7、透水垫块6传到岩石试样23的顶面;
所述透水垫块6为高强度不锈钢多孔垫块;
所述基座2设有水管19,与渗流泵18连接,并设有环形密封圈22;
所述刚性垫块设有水管20,与溶液回收器21连接,并设有环形密封圈22;
所述三轴压力室圆筒3与三轴压力室底盖4、三轴压力室顶盖5通过螺栓式连接;
所述位移传感器9为数显式位移传感器。

Claims (2)

1.应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,包括反力架、轴压系统、围压系统、化学溶液渗透系统、位移传感器;其特征在于:所述反力架底部设有基座;所述轴压系统由手动油泵、换向阀、压力表、蓄能器、千斤顶、刚性垫块、基座组成,千斤顶置于反力架上方,蓄能器和压力表组成稳压器,千斤顶通过油管与稳压系统及手动油泵连接;所述围压系统由手动油泵、换向阀、压力表、蓄能器、三轴压力室组成,所述蓄能器和压力表组成稳压系统,三轴压力室由厚壁圆筒及其上、下端部的筒盖、内置的橡胶套组成,三轴压力室通过油路管与稳压器、手动油泵连接;所述化学溶液渗透系统由手动油泵、压力表、蓄能器、渗流泵、输水管、透水垫块、溶液回收器组成,手动油泵通过油路管与压力表、蓄能器、渗流泵连接,渗流泵通过水管与基座、透水垫块连接,溶液回收器通过水管与刚性垫块、透水垫块连接;所述位移传感器通过支架固定在基座上,位移传感器的接触端与固定于球形垫块的测量板接触,千斤顶的活塞端与球形垫块固定连接。
2.根据权利要求1所述的应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置,其特征在于,所述位移传感器可与电脑连接,自动采集位移数据。
CN201320637152.3U 2013-10-15 2013-10-15 应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置 Expired - Fee Related CN203534910U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320637152.3U CN203534910U (zh) 2013-10-15 2013-10-15 应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320637152.3U CN203534910U (zh) 2013-10-15 2013-10-15 应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203534910U true CN203534910U (zh) 2014-04-09

Family

ID=50421105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320637152.3U Expired - Fee Related CN203534910U (zh) 2013-10-15 2013-10-15 应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203534910U (zh)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297063A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 合肥工业大学 湿干变化环境下岩石抗拉强度测试装置及测试方法
CN104535426A (zh) * 2014-12-04 2015-04-22 中国科学院武汉岩土力学研究所 Ct实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统
CN104596862A (zh) * 2015-01-30 2015-05-06 辽宁工程技术大学 岩石蠕变-渗流耦合试验系统
CN104677815A (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 西南石油大学 真三轴岩石参数测试系统
CN104833775A (zh) * 2015-05-07 2015-08-12 中国人民解放军理工大学 模拟突水突泥地质灾害的三维模型试验装置
CN104977213A (zh) * 2015-07-03 2015-10-14 三峡大学 便携式岩石原位侵蚀速率测量仪
CN105203400A (zh) * 2015-10-16 2015-12-30 中国海洋石油总公司 一种三轴蠕变试验装置
CN105388054A (zh) * 2015-11-24 2016-03-09 中国石油大学(华东) 一种基于动力地质学的仿真岩心的制备装置及方法
CN106769472A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 三峡大学 基于轴向渗透和侧向围压作用下的混凝土竖向机械荷载作用试验装置及试验方法
CN106769519A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 中国人民解放军理工大学 一种基于动态疲劳试验机的伪三轴测试方法
CN106769409A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 安徽理工大学 一种真三轴岩石试验机
CN106769539A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 中国地质大学(武汉) 一种考虑渗流‑应力‑化学耦合的岩土体剪切流变仪
CN107300507A (zh) * 2017-07-20 2017-10-27 山东科技大学 可轴向加载及轴向无载两用的三轴渗流实验盒及使用方法
CN107356481A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 浙江工业大学 一种三轴渗透试验中用于测量岩石泊松比的装置
CN108051305A (zh) * 2017-11-16 2018-05-18 江西理工大学 多场耦合作用室内柱浸试验装置
CN108613874A (zh) * 2018-05-14 2018-10-02 安徽理工大学 一种三轴加载水岩作用实验装置
CN108663300A (zh) * 2018-05-07 2018-10-16 西安石油大学 低渗透致密砂岩实验装置
CN108982321A (zh) * 2018-07-13 2018-12-11 同济大学 一种利用可溶性晶体材料模拟土体渗蚀过程的试验装置
CN109283061A (zh) * 2018-10-31 2019-01-29 重庆机电职业技术学院 热流固围压三轴耦合岩石试验系统
CN109374507A (zh) * 2018-12-05 2019-02-22 中国矿业大学(北京) 一种测试模拟松散地层透水性能的试验装置
CN109470570A (zh) * 2018-11-26 2019-03-15 山东科技大学 一种水油隔离型浸水三轴试验箱及试验方法
CN109738302A (zh) * 2019-01-10 2019-05-10 山东科技大学 一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法
CN110296899A (zh) * 2019-07-11 2019-10-01 三峡大学 无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法
CN110793899A (zh) * 2019-11-14 2020-02-14 中国矿业大学 一种微波激励作用下多相介质渗流试验装置及试验方法
CN112284992A (zh) * 2020-09-07 2021-01-29 合肥工业大学 气体渗透过程中土体力学响应全过程监测装置及方法
CN113008671A (zh) * 2021-02-23 2021-06-22 大连海事大学 一种带声波测试的高温岩石蠕变试验装置及试验方法
CN114252389A (zh) * 2021-12-20 2022-03-29 中国矿业大学 一种井壁压力腐蚀试验系统
CN115420611A (zh) * 2022-08-31 2022-12-02 华北水利水电大学 基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验装置及使用方法
CN117606936A (zh) * 2024-01-23 2024-02-27 成都理工大学 一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法

Cited By (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297063A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 合肥工业大学 湿干变化环境下岩石抗拉强度测试装置及测试方法
CN104535426A (zh) * 2014-12-04 2015-04-22 中国科学院武汉岩土力学研究所 Ct实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统
CN104535426B (zh) * 2014-12-04 2017-11-28 中国科学院武汉岩土力学研究所 Ct实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统
CN104596862B (zh) * 2015-01-30 2017-07-04 辽宁工程技术大学 岩石蠕变‑渗流耦合试验系统
CN104596862A (zh) * 2015-01-30 2015-05-06 辽宁工程技术大学 岩石蠕变-渗流耦合试验系统
CN104677815A (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 西南石油大学 真三轴岩石参数测试系统
CN104833775A (zh) * 2015-05-07 2015-08-12 中国人民解放军理工大学 模拟突水突泥地质灾害的三维模型试验装置
CN104977213A (zh) * 2015-07-03 2015-10-14 三峡大学 便携式岩石原位侵蚀速率测量仪
CN104977213B (zh) * 2015-07-03 2018-03-16 三峡大学 便携式岩石原位侵蚀速率测量仪
CN105203400A (zh) * 2015-10-16 2015-12-30 中国海洋石油总公司 一种三轴蠕变试验装置
CN105388054A (zh) * 2015-11-24 2016-03-09 中国石油大学(华东) 一种基于动力地质学的仿真岩心的制备装置及方法
CN105388054B (zh) * 2015-11-24 2019-04-16 中国石油大学(华东) 一种基于动力地质学的仿真岩心的制备装置及方法
CN106769539A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 中国地质大学(武汉) 一种考虑渗流‑应力‑化学耦合的岩土体剪切流变仪
CN106769539B (zh) * 2016-12-02 2019-07-09 中国地质大学(武汉) 一种考虑渗流-应力-化学耦合的岩土体剪切流变仪
CN106769409A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 安徽理工大学 一种真三轴岩石试验机
CN106769409B (zh) * 2016-12-20 2019-02-01 安徽理工大学 一种真三轴岩石试验机
CN106769472A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 三峡大学 基于轴向渗透和侧向围压作用下的混凝土竖向机械荷载作用试验装置及试验方法
CN106769472B (zh) * 2017-01-11 2019-09-24 三峡大学 基于轴向渗透和侧向围压作用下的混凝土竖向机械荷载作用试验装置及试验方法
CN106769519A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 中国人民解放军理工大学 一种基于动态疲劳试验机的伪三轴测试方法
CN106769519B (zh) * 2017-03-06 2019-05-17 中国人民解放军理工大学 一种基于动态疲劳试验机的伪三轴测试方法
CN107356481A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 浙江工业大学 一种三轴渗透试验中用于测量岩石泊松比的装置
CN107300507B (zh) * 2017-07-20 2020-05-05 山东科技大学 可轴向加载及轴向无载两用的三轴渗流实验盒及使用方法
CN107300507A (zh) * 2017-07-20 2017-10-27 山东科技大学 可轴向加载及轴向无载两用的三轴渗流实验盒及使用方法
CN108051305A (zh) * 2017-11-16 2018-05-18 江西理工大学 多场耦合作用室内柱浸试验装置
CN108663300A (zh) * 2018-05-07 2018-10-16 西安石油大学 低渗透致密砂岩实验装置
CN108663300B (zh) * 2018-05-07 2021-08-03 西安石油大学 低渗透致密砂岩实验装置
CN108613874A (zh) * 2018-05-14 2018-10-02 安徽理工大学 一种三轴加载水岩作用实验装置
CN108982321A (zh) * 2018-07-13 2018-12-11 同济大学 一种利用可溶性晶体材料模拟土体渗蚀过程的试验装置
CN109283061A (zh) * 2018-10-31 2019-01-29 重庆机电职业技术学院 热流固围压三轴耦合岩石试验系统
CN109283061B (zh) * 2018-10-31 2024-03-15 重庆机电职业技术大学 热流固围压三轴耦合岩石试验系统
CN109470570A (zh) * 2018-11-26 2019-03-15 山东科技大学 一种水油隔离型浸水三轴试验箱及试验方法
CN109470570B (zh) * 2018-11-26 2024-06-11 山东科技大学 一种水油隔离型浸水三轴试验箱及试验方法
CN109374507A (zh) * 2018-12-05 2019-02-22 中国矿业大学(北京) 一种测试模拟松散地层透水性能的试验装置
CN109738302B (zh) * 2019-01-10 2021-04-20 山东科技大学 一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法
CN109738302A (zh) * 2019-01-10 2019-05-10 山东科技大学 一种用于岩石直剪-渗流的试验装置及方法
CN110296899A (zh) * 2019-07-11 2019-10-01 三峡大学 无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法
CN110296899B (zh) * 2019-07-11 2021-07-13 三峡大学 无动力应力锁死研究岩石蠕变的试验方法
CN110793899A (zh) * 2019-11-14 2020-02-14 中国矿业大学 一种微波激励作用下多相介质渗流试验装置及试验方法
CN112284992A (zh) * 2020-09-07 2021-01-29 合肥工业大学 气体渗透过程中土体力学响应全过程监测装置及方法
CN112284992B (zh) * 2020-09-07 2021-06-22 合肥工业大学 气体渗透过程中土体力学响应全过程监测装置及方法
CN113008671A (zh) * 2021-02-23 2021-06-22 大连海事大学 一种带声波测试的高温岩石蠕变试验装置及试验方法
CN113008671B (zh) * 2021-02-23 2022-12-16 大连海事大学 一种带声波测试的高温岩石蠕变试验装置及试验方法
CN114252389A (zh) * 2021-12-20 2022-03-29 中国矿业大学 一种井壁压力腐蚀试验系统
CN114252389B (zh) * 2021-12-20 2024-02-06 中国矿业大学 一种井壁压力腐蚀试验系统
CN115420611B (zh) * 2022-08-31 2023-05-30 华北水利水电大学 基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验装置及使用方法
CN115420611A (zh) * 2022-08-31 2022-12-02 华北水利水电大学 基于刚性压力机的混凝土多环境蠕变试验装置及使用方法
CN117606936A (zh) * 2024-01-23 2024-02-27 成都理工大学 一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法
CN117606936B (zh) * 2024-01-23 2024-04-09 成都理工大学 一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203534910U (zh) 应力、渗流、化学耦合岩石三轴蠕变试验装置
CN201266192Y (zh) 一种应力、水流、化学耦合岩石单轴压缩蠕变仪
CN103091173B (zh) 在水土化学作用下土的三轴试验装置及其方法
CN104535426B (zh) Ct实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统
CN102494981B (zh) 一种用于岩石的气体渗流—蠕变耦合试验方法
CN101387598B (zh) 化学渗透与蠕变耦合作用下岩石孔隙度实时测试装置
CN203216804U (zh) 一种干湿循环过程中岩石的单轴压缩蠕变仪
CN102645396B (zh) 一种提高煤岩渗透率的试验方法及其装置
CN203965256U (zh) 一种便携式三轴仪
CN101504356B (zh) 自平衡岩石全端面真三轴压缩试验装置
CN201359587Y (zh) 自平衡岩石全端面真三轴压缩试验装置
CN103411869A (zh) 一种负压渗透试验装置
CN103278380B (zh) 一种用于石油管材全尺寸评价的高温外压装置
CN102914475A (zh) 一种观测水下土与结构界面力学特性的剪切试验装置
CN203795485U (zh) 预应力混凝土管桩水平承载特性试验模型
CN107202736A (zh) 一种多功能水合物特性测试实验装置
CN103063518A (zh) 一种岩石拉伸状态下渗流应力耦合的试验系统
CN105699202B (zh) 一种测量岩体力学参数的液压装置
CN205138906U (zh) 一种用于测量岩石剪切蠕变特性的试验装置
CN101299011A (zh) 气压蠕变试验仪
CN103558089A (zh) 一种尾矿材料的三轴流变实验装置
CN204903300U (zh) 一种土体原位钻孔剪切测试装置
CN204944999U (zh) 一种简易增湿土样孔隙水压力实时测试装置
CN101256128A (zh) 设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪
CN201983980U (zh) 一种破碎岩样蠕变渗透全程耦合试验装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140409

Termination date: 20141015

EXPY Termination of patent right or utility model