CN220490545U - 一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其包括隔热保温箱体，隔热保温箱体上安装有上压头及下压头，且隔热保温箱体上还安装有观测窗及循环风扇，上压头的两侧分别安装有合金板，每一合金板上通过第一玻璃棒竖直安装有用于测量试样形变量的第一位移计。本实用新型克服了温度对岩石变形测量的影响，创造性地通过测量玻璃棒端的位移间接测量岩石的竖向变形、变形，弥补了其他装置测量精度受温度影响大、测量径向变形和横向变形等缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩石和混凝土力学试验设备技术领域，尤其涉及一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱。
背景技术
岩石和混凝土材料作为工程结构的基本承载体，常处于高温或低温环境下。例如，深部核废料储存库花岗岩体和混凝土结构一般需长期承受高达300～400℃的热温，而寒区的岩体基础和建筑结构等最低将处于零下60℃。大量研究表明，岩石和混凝土材料内部的晶体和各组分会因温度不同而产生较大改变，从而导致材料的力学特性与常温时有很大变化。例如，混凝土材料在高温火灾时强度明显降低，导致结构承载力下降，发生失稳倒塌，而岩石材料在低温时强度降低、脆性增强，导致寒区岩体基础易发生冻裂破坏。因此，测试瞬时和长期力学加载下岩石和混凝土材料的变形强度以及破坏特征对工程结构的长期设计和安全评估至关重要。
为真实模拟高低温环境对岩石和混凝土材料的基本力学特征的影响，拟设计一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱。
实用新型内容
针对上述问题，现提供一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，旨在填补高、低温条件岩石和混凝土瞬时和长期流变加载下的变形-损伤-破裂机制研究的空白。
具体技术方案如下：
一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，包括隔热保温箱体，隔热保温箱体上安装有上压头及下压头，且隔热保温箱体上还安装有观测窗及循环风扇，上压头的两侧分别安装有合金板，每一合金板上通过第一玻璃棒竖直安装有用于测量试样形变量的第一位移计。
进一步的，试验环境箱还包括两根第二玻璃棒及两根第二位移计，第二玻璃棒沿隔热保温箱体的横向方向上左、右对称安装于隔热保温箱体上，第二玻璃棒的一端延伸并抵接于待测试样上，第二玻璃棒的另一端穿出隔热保温箱体并连接于第二位移计上。
进一步的，试验环境箱还包括制热部件，制热部件可拆卸式的安装于隔热保温箱体上。
进一步的，制热部件至少包括多组制热模组，每组制热模组上安装有散热翅片，制热部件通过连接搭扣可拆卸式的安装于隔热保温箱体上。
进一步的，试验环境箱还包括制冷部件，制冷部件可拆卸式的安装于隔热保温箱体上。
进一步的，制冷部件至少包括制冷压缩机、冷凝器及制冷蒸发器，制冷压缩机、冷凝器及制冷蒸发器依次通过管路连通，制冷部件通过连接搭扣可拆卸式的安装于隔热保温箱体上。
进一步的，第一位移计为LVDT位移计。
进一步的，第二位移计为LVDT位移计。
进一步的，上压头的顶部安装有第一隔热层。
进一步的，下压头的底部安装有第二隔热层。
上述方案的有益效果是：
1)本实用新型克服了温度对岩石变形测量的影响，创造性地通过测量玻璃棒端的位移间接测量岩石的竖向变形、变形，弥补了其他装置测量精度受温度影响大、测量径向变形和横向变形等缺点；
2)本实用新型中提供的试验环境箱可提供高温试验环境以及低温试验环境，克服了部分装置只能提供高温试验环境或只能提供低温试验环境的缺点；
3)本实用新型通过制热部件或制冷部件的的安装与拆卸，实现加热功能与制冷功能的转变，操作简单。
附图说明
图1为本实用新型的实施例中提供的环境箱在制热状态下的剖视结构示意图；
图2为本实用新型的实施例中提供的环境箱在制冷状态下的剖视结构示意图；
图3为本实用新型的实施例中提供的环境箱的正视结构示意图；
图4为本实用新型的实施例中提供的环境箱的使用状态示意图。
附图中：1、隔热保温箱体；2、上压头；3、下压头；4、观测窗；5、循环风扇；6、合金板；7、第一玻璃棒；8、第一位移计；9、第二玻璃棒；10、第二位移计；11、制热部件；12、制热模组；13、散热翅片；14、连接搭扣；15、制冷部件；16、制冷压缩机；17、第一隔热层；18、第二隔热层；19、待测试样。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
如图1至图4所示，本发明的实施例中提供的加载试验环境箱包括隔热保温箱体1，隔热保温箱体1上安装有上压头2及下压头3，且隔热保温箱体1上还安装有观测窗4及循环风扇5，上压头2的两侧通过螺栓分别安装有合金板6，每一合金板6上通过第一玻璃棒7竖直安装有用于测量试样形变量的第一位移计8(第一位移计8可优选为LVDT位移计，其底部固定连接于第一玻璃棒7上，第一玻璃棒7的底部抵接于合金板6上)。
如图4所示，本实用新型中将上述加载试验环境箱置于刚性试验机加载台上后再将待测试样19(可为待监测岩石或混凝土试样)放置于下压头3上，随后操作加载油缸运动，待测试样19被固定在上压头2与下压头3之间，此时待测试样19未受到轴力；再待隔热保温箱体1内环境参数达到设定值后通过加载油缸施加轴向载荷，从而通过第一位移计8测定第一玻璃棒7的竖向位移，以测定待测试样19的竖向变形。
本实用新型中上述测试模式下不仅可避免位移计直接暴露在高、低温测试环境中而受到损伤，而且还可确保测量精度(LVDT位移计测量精度为1×10-4)，延长LVDT位移计的使用寿命。
如图1、图2及图4所示，为隔绝隔热保温箱体1内高、低温，防止高、低温对加载台造成影响，上压头2的顶部安装有第一隔热层17，下压头3的底部安装有第二隔热层18。
于上述技术方案基础上，进一步的，为避免位移计直接暴露在高、低温测试环境中而受到损伤，本实施例中提供的试验环境箱还包括两根第二玻璃棒9及两根第二位移计10，第二玻璃棒9通过螺旋安装于隔热保温箱体1上的螺旋套筒沿隔热保温箱体1的横向方向上左、右对称安装于隔热保温箱体1上，第二玻璃棒9的一端延伸并抵接于待测试样19上，第二玻璃棒9的另一端穿出所述隔热保温箱体1并固定连接于第二位移计10上(第二位移计10可优选为LVDT位移计)；测试时当待测试样19装载好之后再旋动螺旋套筒，以调节第二玻璃棒9并使其端部抵接于待测试样19上，再进行相应测试。
于上述技术方案基础上，进一步的，本实施例提供的试验环境箱还包括制热部件11，制热部件11可拆卸式的安装于隔热保温箱体1上。作为一种具体的示例，上述制热部件11至少包括多组制热模组12，每组制热模组12上安装有散热翅片13；上述结构下当进行高温下测试时使用者先通过连接搭扣14将制热部件11固定于隔热保温箱体1上，再接通电源，以通过制热模组12进行制热，制热产生的热量通过散热翅片13及循环风扇5快速散发于隔热保温箱体1内，加速环境温度上升。
于上述技术方案基础上，进一步的，本实施例提供的试验环境箱还包括制冷部件15，制冷部件15可拆卸式的安装于隔热保温箱体1上。作为一种具体的示例，上述制冷部件15至少包括制冷压缩机16、冷凝器及制冷蒸发器，制冷压缩机16、冷凝器及制冷蒸发器依次通过管路连通；上述结构下当进行低温下测试时使用者先通过连接搭扣14将制冷部件11固定于隔热保温箱体1上，再接通电源，以通过制冷部件15对隔热保温箱体1内进行制冷，制冷，并通过循环风扇5快速加速环境温度降低。
本实用新型中提供的试验环境箱可提供高温试验环境以及低温试验环境，克服了部分装置只能提供高温试验环境或只能提供低温试验环境的缺点，且加热功能与制冷功能的转变操作简单，可满足野外测试的使用需要。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，包括隔热保温箱体，所述隔热保温箱体上安装有上压头及下压头，且所述隔热保温箱体上还安装有观测窗及循环风扇，其特征在于，所述上压头的两侧分别安装有合金板，每一所述合金板上通过第一玻璃棒竖直安装有用于测量试样形变量的第一位移计。
2.根据权利要求1所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述试验环境箱还包括两根第二玻璃棒及两根第二位移计，所述第二玻璃棒沿所述隔热保温箱体的横向方向上左、右对称安装于所述隔热保温箱体上，所述第二玻璃棒的一端延伸并抵接于待测试样上，所述第二玻璃棒的另一端穿出所述隔热保温箱体并连接于所述第二位移计上。
3.根据权利要求1或2所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述试验环境箱还包括制热部件，所述制热部件可拆卸式的安装于所述隔热保温箱体上。
4.根据权利要求3所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述制热部件至少包括多组制热模组，每组所述制热模组上安装有散热翅片，所述制热部件通过连接搭扣可拆卸式的安装于所述隔热保温箱体上。
5.根据权利要求1或2所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述试验环境箱还包括制冷部件，所述制冷部件可拆卸式的安装于所述隔热保温箱体上。
6.根据权利要求5所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述制冷部件至少包括制冷压缩机、冷凝器及制冷蒸发器，所述制冷压缩机、所述冷凝器及所述制冷蒸发器依次通过管路连通，所述制冷部件通过连接搭扣可拆卸式的安装于所述隔热保温箱体上。
7.根据权利要求1所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述第一位移计为LVDT位移计。
8.根据权利要求2所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述第二位移计为LVDT位移计。
9.根据权利要求1所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述上压头的顶部安装有第一隔热层。
10.根据权利要求1所述的岩石和混凝土高低温力学加载试验环境箱，其特征在于，所述下压头的底部安装有第二隔热层。
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