[发明专利]温度梯度冻土单轴蠕变试验装置及方法

权利要求书

1.一种温度梯度冻土单轴蠕变试验装置，其特征在于：它包括凸底座(3)、固定在凸底座(3)上的压力罩(1)，压力罩(1)内设有固定试样的上制冷板（4）和下制冷板（5），下制冷板（5）下设有位于凸底座(3)中部凸台上的下隔热板(6-2)，上制冷板（4）上设有上隔热板(6-1)，上隔热板(6-1)上设有从压力罩(1)顶部穿入的活塞(7)，压力罩(1)的顶部设有套装在活塞(7)上的高度调节垫块(2)，活塞(7)上压在高度调节垫块(2)上的台肩；所述的上、下制冷板(4、5)的两侧对称设有从凸底座(3)穿出的制冷剂循环通道(8)，压力罩(1)的顶部设有抽真空通道(12)，凸底座(3)上设有通往压力罩(1)内的测试导线通道(9)。

2.根据权利要求1所述的温度梯度冻土单轴蠕变试验装置，其特征在于：所述的上制冷板(4)、下制冷板(5)、上隔热板(6-1)和下隔热板(6-2)的直径均相等。

3.根据权利要求1所述的温度梯度冻土单轴蠕变试验装置，其特征在于：压力罩(1)与凸底座(3)相固定的接触面上设有密封圈。

4.一种根据权利要求1所述装置的温度梯度冻土单轴蠕变实验方法，其特征在于包括以下步骤：

a．试样安装：在凸底座(3)上依次安放下隔热板(6－1)、下制冷板(5)、试样(10)、上制冷板(4)和上隔热板(6－1)，将压力罩(1) 密封固定在凸底座(3)上，将活塞(7)从压力罩(1)顶部的通孔插入，通过调节高度调节垫块（2）使活塞(7)与试样(10)相接触； 

b．真空冻结：通过抽真空通道(12)对压力罩(1)抽真空，使试样(10)处于真空状态，并使活塞(7)所受初始荷载为P₀=100kPa，调节上制冷板（4）和下制冷板（5）中的冷媒温度实施冻结，直至达到设定的温度梯度；

c．加载蠕变：对活塞(7)施加外荷载P₁，试样(10)所需荷载P和活塞(7)应受到的外荷载为P₁(P₁＞0为压，P₁＜0为拉)之间满足P=P₁+P₀，实时采集试样(10)变形数据。