[发明专利]一种无侧限抗压强度的试样表面状态测定装置

说明书

本发明公开了一种无侧限抗压强度的样表面状态测定装置，包括动作检测单元，试块承载台，以及升降机构，试块承载台上设置有径向跟随组件，径向跟随组件内形成有试样腔，径向跟随组件的内壁与试样的周向表面接触连接，径向跟随组件用于在试样产生轴向应变时扩大试样腔的直径，径向跟随组件的内壁上设置有表面状态采集单元，表面状态采集单元用于采集试样产生轴向应变时的表面状态数据，并产生径向跟随组件扩大试样腔直径的控制信号。本发明通过缩短试样到达峰值状态的时间，对试样到达峰值数值的过程中的瞬间状态采集，实现对试样的峰值数值的准确度以及峰值数值和试样表面状态之间表征关系进行准确的描述，获得更加精确的试样结构特性。

技术领域

本发明涉及无侧限抗压强度试验技术领域，具体涉及一种无侧限抗压强度的样表面状态测定装置。

背景技术

无侧限抗压强度用于测定无机结合料稳定材料的强度，也就是半刚性基层和底基层材料强度，无侧限抗压强度是指固化土试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向应力的极限强度，是固化土最基本的力学性能指标，它是评价水泥或其他胶结材料对土体固化效果的重要指标之一，

目前被广泛应用的无侧限抗压强度测定方法为：试验时，试样在无侧向限制，即周围压力为零，情况下逐渐施加轴向压力，破裂时常在试样侧面可见清晰的破裂面痕迹，这时的压力即为无侧限抗压强度；某些土破裂时发生塑流现象，试样压成圆桶形，但不出现破裂面，这时可取轴向应变达到20％时的压力作为无侧限抗压强度，在上述测定的无侧限抗压强度方法中，最重要的点也是决定施加轴向压力数值标准精度是对于试样表面出现破裂面痕迹和试样表面发生崩坏变化瞬间的压力数值的瞬间表征关系，而在现有的试样的无侧限抗压腔度测定时，通常轴向应变速度宜为每分钟应变1％～3％。转动手柄，使升降设备上升进行试验，轴向应变小于3％时，每隔0.5％应变(或0.4mm)读数一次轴向应变等于、大于3％时，每隔1％应变(或0.8mm)读数一次。试验宜在8～10min内完成。当测力计读数出现峰值时，继续进行3％～5％的应变后停止试验；当读数无峰值时，试验应进行到应变达20％为止，也就是说在在此过程中，试样的峰值数值是确定的，但是试样峰值对应的试样表面状态却存在不确定性，虽然在现有中可以通过高速相机进行拍摄，但拍摄的多帧图片需要人为的进行描述，而人为描述不具备确定性，多帧图片也无法很好的与试样出现轴向应力峰值相对应，并且尤其是当试样出现塑流情况时，已经很难对试样的状态进行描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无侧限抗压强度的样表面状态测定方法，以解决现有技术中缺乏对于试样表面出现破裂面痕迹和试样表面发生崩坏变化瞬间的压力数值的瞬间关系的表征的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种无侧限抗压强度的样表面状态测定装置，包括轴向压应变和轴向位移的动作检测单元，位于动作检测单元下方并承载试样的试块承载台，以及安装在所述试块承载台底部用于驱动所述试块承载台上、下移动的升降机构，所述试块承载台上设置有径向跟随组件，所述径向跟随组件内形成有试样腔，所述径向跟随组件的内壁与试样的周向表面接触连接，所述径向跟随组件用于在试样产生轴向应变时扩大所述试样腔的直径，所述径向跟随组件的内壁上设置有表面状态采集单元，所述表面状态采集单元用于采集试样产生轴向应变时的表面状态数据，并产生所述径向跟随组件扩大所述试样腔的直径的控制信号。

其中，所述表面状态采集单元包括薄膜压敏传感器。

作为本发明的一种优选方案，所述径向跟随组件包括外柱腔体，以及套装在所述外柱腔体内的柱曲面体，所述柱曲面体的内部形成所述试样腔；

所述柱曲面体包括多个弧面柱体单元，多个所述弧面柱单元环形顺次连接，且相邻两个所述弧面柱体单元的侧边通过弹性节进行连接，所述弧面柱体单元朝向试样的表面安装所述表面状态采集单元，所述弧面柱体单元内部设置有密封腔，以及连接所述密封腔的气源提供单元。