[实用新型]温度循环变化的高压固结试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩土固结试验装置，尤其涉及一种温度循环变化的高压固结试验装置。

背景技术

土体的变形特性等一些力学性质是岩土工程中重要的参数，对实际工程具有指导意义。土体的固结沉降的演化规律是评价工程安全性的重要依据，目前最关注的是力学加载和自重引起的沉降现象。然而近年来，全球气候变化异常，而其中温度成为了一个重要的影响因素，如昼夜温度交替变化会引起土体发生不可逆的变形，在核废料储存过程中释放的热量会引起周围土体性质的改变等都是亟需解决的关键问题。

另一方面，蒸发引起的地表开裂和垃圾填埋场的污染物迁移以及地热资源的开发等都是和温度有密切关系的，不同的温度变化情况会导致土体呈现不同的力学性质，因此在分析此类问题时，有必要研究温度的影响。

目前针对饱和土的试验设备，国内外的研究人员进行了大量的研究。常规高压固结试验的测试精度和可控性已经得到了国内外岩土力学领域的广泛认可。而目前对土体的高压固结试验通常是在常温条件下进行的，随着研究的深入和目前实际问题的需要，此类常规试验已经明显不足。

一种研究温度循环变化条件下岩土材料变形特性的好思路是：将现场取得的原状土样置于高压固结仪中，设定好所需的温度状态，在该温度下进行施加压力进行固结试验；另一方面，在某一固结压力下，进行温度循环变化，并实时监测整个过程中土样的位移变化情况。如何在高压固结试验中实现温度的循环变化（包括高温和低温，0℃~100℃）是目前研究土体温度效应的关键问题。

因此有必要设计一种温度循环变化的高压固结试验装置，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种温度循环变化的高压固结试验装置，以使得其在温度循环变化中监测土样的位移变化情况。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种温度循环变化的高压固结试验装置，包括一轴力施加系统（1）、一温度控制系统（2）、一压力室（3）、一轴向位移测量系统（4）和一数据采集系统（5）；其中，所述轴力施加系统（1）与所述压力室（3）的一加压盖板（3.2）连接；所述温度控制系统（2）分别与所述压力室（3）和所述数据采集系统（5）连接；所述轴向位移测量系统（4）分别与所述加压盖板（3.2）和所述数据采集系统（5）连接。

进一步地，所述轴力施加系统（1）包括一砝码（1.1）、一杠杆式加载装置（1.2）和一底座（1.3），所述砝码（1.1）与所述底座（1.3）相连接，所述底座（1.3）与所述杠杆式加载装置（1.2）相连接，所述杠杆式加载装置（1.2）与所述压力室（3）相连接。

进一步地，所述温控系统（2）包括一电阻丝（2.1）、一低温恒温槽（2.2）和一温度反馈系统（2.3），所述电阻丝（2.1）内置于所述压力室（3），所述低温恒温槽（2.2）与所述压力室（3）的一水槽（3.3）相连接，所述温度反馈系统（2.3）与所述压力室（3）相连接，所述温度反馈系统（2.3）与所述数据采集系统（5）相连接。

进一步地，所述的压力室（3）还包括一护环（3.1）和一底座（3.4），所述护环（3.1）和所述水槽（3.3）分别安装在所述底座（3.4）上，其中，土样置于所述护环（3.1）中，土样上部与所述加压盖板（3.2）连接。

进一步地，所述轴向位移测量系统（4）包括一轴向位移百分表（4.1）和一位移探测计（4.2），所述轴向位移百分表（4.1）与所述数据采集系统（5）相连，所述位移探测计（4.2）与所述加压盖板（3.2）接触。

更进一步地，所述数据采集系统（5）包括一温度传感器（5.1）、一轴向位移传感器（5.2）、一计算机（5.3）和一数据采集仪（5.4），所述数据采集仪（5.4）上设有两个通道分别与所述温度传感器（5.1）和所述轴向位移传感器（5.2）相连接，所述数据采集仪（5.4）与所述计算机（5.3）相连接，所述温度传感器（5.1）设置于所述温度反馈系统（2.3）上，并与所述数据采集仪（5.4）相连接，所述轴向位移传感器（5.2）设置于所述轴向位移百分表（4.1）上，并与数据采集仪（5.4）相连接。

本实用新型具有以下有益效果：