[实用新型]一种适用于泥岩小样的三轴试验装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于泥岩小样的三轴试验装置，包括互成镜像的上压块和下压块，上压块的顶部接三轴试验仪压头，下压块设于底座上；小样置于小样橡皮套内，与上压块和下压块抵接，且小样橡皮套的两端分别套接上压块和下压块，并通过喉箍紧固；三轴试验仪压头与上压块、下压块与底座之间的接缝处分别通过喉箍紧固；于上压块和下压块之间，小样橡皮套的外圈设有套筒保护装置，且套筒保护装置的底部置于下压块上，其高度小于上压块和下压块的间距。通过在小样底部与下压块的连接处放置小规格喉箍施加侧向约束，有效防止因底面积小带来的易倾覆的风险；通过设置套筒保护装置限制上压块最大下行位移，解决泥岩破坏时系统无法自动启动保护程序的问题。

技术领域

本发明涉及一种三轴试验装置，具体涉及一种适用于泥岩小样的三轴试验装置，属于岩土工程试验技术领域。

背景技术

泥岩是现代工程建设当中最为常见的岩石之一，涉及矿山、水利、交通、建筑、石油天然气、核废料存储等领域。由于泥岩饱和单轴抗压强度低、成岩时间较短，在岩土工程界属于软岩范畴，其流变特征，特别是蠕变特性较为显著，对于工程的长期建设和稳定具有很大的影响，因此开展泥岩的三轴力学特性室内试验研究具有重大的理论与工程意义。

泥岩属于软岩范畴，抗压强度低，遇水易软化，干湿循环下易崩解，以往从工程实地取到的泥岩岩样多表现极大的不均匀性。按照室内岩石力学试验标准加工成直径50mm高度100mm的试样时往往会出现试样开裂导致试样报废的现象，失败的原因在于泥岩内部暗藏许多孔隙、节理和裂隙，而且试样加工切割需要带水，切割时泥岩遇水软弱处易软化溶解发生破坏，造成试样表面出现裂纹，甚至开裂。而泥岩小样相对于标准尺寸试样具有较高的均匀性，切割加工时表现出较好的稳定性，加工成样率高，成样数量多。此外，选用小样进行试验可以对岩石的尺寸效应进行探究，极大地丰富了试验的多样性。所以，小尺寸试样得到业界越来越多的认可。

目前，国内外许多三轴试验仪都是采用应力跌落来监测试样的破坏，只有短时间内系统监测到应力大幅跌落才会触发三轴试验仪的保护机制，进而及时停止试验。而在泥岩小样三轴试验中，泥岩在三轴压缩条件下到达峰值点时会表现出一定延性特征，峰值点应力跌落速率低，三轴试验仪监测不到试样的破坏，试验会继续进行，上压块持续下行进行压缩，这将不仅对试验设备造成破坏，还会损坏昂贵的LVDT位移传感器，造成巨大的损失。

此外，由于小样底部面积小，在安装过程中试样易发生倾斜，这将会面临压缩过程中试样倾覆的风险。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于泥岩小样的三轴试验装置，包括互成镜像的上压块和下压块，上压块的顶部接三轴试验仪压头，下压块设于底座上；小样置于小样橡皮套内，与上压块和下压块抵接，且小样橡皮套的两端分别套接上压块和下压块，并通过喉箍紧固；

所述三轴试验仪压头与上压块、下压块与底座之间的接缝处分别通过喉箍紧固；

于上压块和下压块之间，小样橡皮套的外圈设有套筒保护装置，且套筒保护装置的底部置于下压块上，其高度小于上压块和下压块的间距。

上述套筒保护装置，沿纵向面，设有缺口。

进一步的，上述套筒保护装置的材质为高强度不锈钢，缺口的中心角>90°。

上述小样与下压块的接缝处，于小样橡皮套的外圈，设有约束喉箍。

上述下压块外圈设有向上延伸的橡皮套，且，延伸端套接套筒保护装置的底部。

上述三轴试验仪压头与上压块的外圈、下压块与底座的外圈，分别套接橡皮圈；喉箍于橡皮圈外紧箍。

上述上压块和下压块呈圆台形，由同心的底柱和顶柱构成。