[实用新型]岩石冻融循环试验装置

说明书

岩石冻融循环试验装置，包括冻融保温箱、真空泵、液氮罐、电加热棒，冻融保温箱顶部设有保温箱盖，冻融保温箱上侧部设有进水管，冻融保温箱底部设有排水管，液氮罐通过冷却管与冻融保温箱一侧部连接，冻融保温箱另一侧部设有排气管，真空泵通抽真空管与冻融保温箱内部连通，电加热棒设有若干根，若干根电加热棒均布设在保温箱盖下表面。本实用新型原理科学，操作方便，通过对石灰岩试样反复进冻融，并对冻融过程中的温度和湿度进行调节以适合取样的石灰岩所处的温度和湿度，从而使冻融试验后对石灰岩的进一步测试提供更准确测试数据打下坚实的基础。

技术领域

本实用新型属于岩石测试技术领域，具体涉及一种岩石冻融循环试验装置。

背景技术

我国云贵高原的石灰岩分布面积广，在该地区进行岩体工程施工时需要对石灰岩进行相关测试，其中循环冻融循环作用会使石灰岩的微观结构（裂纹和孔隙）更加突出，以方便采用低场核磁共振实验仪对石灰岩的微观结构进行孔隙率等参数的测试。目前在实验室尚未有一种专门针对石灰岩进行循环冻融的试验装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种原理科学、结构简单、方便操作、冻融试验效果佳的岩石冻融循环试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：岩石冻融循环试验装置，包括冻融保温箱、真空泵、液氮罐、电加热棒，冻融保温箱顶部设有保温箱盖，冻融保温箱上侧部设有进水管，冻融保温箱底部设有排水管，液氮罐通过冷却管与冻融保温箱一侧部连接，冻融保温箱另一侧部设有排气管，真空泵通抽真空管与冻融保温箱内部连通，电加热棒设有若干根，若干根电加热棒均布设在保温箱盖下表面。

冻融保温箱上端边沿与保温箱盖底面之间设有密封条。

进水管上设有进水阀，排水管上设有排水阀，冷却管上设有冷冻电磁阀，抽真空管上设有抽真空阀，排气管上设有排气阀。

还包括PLC控制器、PLC控制器通过控制导线分别连接有温度感应器、湿度感应器、实时温湿度显示器、计时设置按键、计时显示器、温度控制按键、温度控制显示器、湿度控制旋钮和湿度控制显示器；PLC控制器通过控制电缆分别与冷冻电磁阀和若干根电加热棒连接。

温度感应器和湿度感应器均设置在冻融保温箱内侧上部，实时温湿度显示器设置在实时温湿度显示器外部前侧面，计时设置按键、温度控制按键和湿度控制旋钮均设置在冻融保温箱外部前侧面，计时显示器、温度控制显示器和湿度控制显示器分别设置在计时设置按键、温度控制按键和湿度控制旋钮的上方。

冻融保温箱上侧部设有加湿管接头，加湿管接头的进口连接有加湿器，加湿管接头上设有加湿电磁阀，加湿器和加湿电磁阀均通过信号线与PLC控制器连接。

采用上述技术方案，本实用新型在对石灰岩进行冻融试验的具体过程为：打开保温箱盖，将石灰岩试样放入到冻融保温箱内，合上保温箱盖，启动真空泵，打开抽真空阀，对冻融保温箱内孔进行抽真空，使石灰岩试样处于真空状态，完成抽真空作业后，关闭抽真空阀，打开进水阀，清水流入到冻融保温箱内对石灰岩试样浸泡，石灰岩试样达到饱水状态后，打开排水阀，将冻融保温箱内多余的水排出；然后通过操作计时设置按键设置对冷冻的时间，操作温度控制按键设置冷冻的温度，PLC控制器根据设置的冷冻的时间和温度启动冷冻电磁阀，液氮罐内的液氮进入到冻融保温箱内对石灰岩试样进行冷冻，冷冻结束后，关闭冷冻电磁阀，通过温度控制按键和湿度控制按键设置温度和湿度，使温度和湿度与当地的常温和湿度基本一致，PLC控制器启动电加热棒，电加热棒对冻融保温箱内的石灰岩试样进行加热解冻，在解冻过程中，若实时温湿度显示器显示的湿度数值小于当地的湿度，则启动加湿器，打开加湿阀，加湿器向冻融保温箱内进行加湿作业；若实时温湿度显示器显示的湿度数值大于当地的湿度，则提高电加热棒的加热功率，并打开排气阀，将一定的湿气通过排气管排出冻融保温箱。直到石灰岩试样被解冻并保持设定的温度和湿度一段时间，一次循环冻融试验完成。