一种用于测试高水材料的单轴流变系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于测试高水材料的单轴流变系统，包括：装样容器，用于置放高水试样；地应力模拟组件，包括沿竖直方向依次连接且共轴的配重单元、球角压头、垫块；球角压头嵌于垫块顶端的弧形凹槽内，垫块置于高水试样顶端，地应力模拟组件以自身重力沿竖直方向高水试样施压；渗流模拟组件，包括输入单元与输出单元；输入单元与装样容器的输入端连接，持续向装样容器输入测试溶液，使高水试样浸没于测试溶液中；输出单元与装样容器的输出端连接，回收所述输出端溢出的测试溶液。本实用新型专利技术通过地应力模拟组件、渗流模拟组件模拟地下环境，测试高水材料在地下环境中流变特性。测试高水材料在地下环境中流变特性。测试高水材料在地下环境中流变特性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测试高水材料的单轴流变系统


[0001]本技术涉及流变实验设备
，具体涉及一种用于测试高水材料的单轴流变系统。

技术介绍

[0002]高水材料是一种新型无机非金属胶凝材料，主要用于煤矿采空区充填。作为采空区充填材料，一方面，高水材料充填体受到不同酸碱度地下水水
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岩作用侵蚀，改变充填体微观结构并影响其力学特性；另一方面，高水材料充填体受到高地应力以及高水压长期作用下会发生“流变”现象，变形随时间增长而逐渐增加并可能最终导致流变破坏。因此，研究不同酸碱度压力水溶液环境下高水材料流变规律具有重要理论意义和工程应用价值。
[0003]相对于传统的岩土体材料，高水材料具有以下几个特点：
[0004](1)高水材料易风化必须赋存在水环境中；
[0005](2)高水材料的强度一般为0.1
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5MPa，介于岩石和土之间。
[0006]因此，使用传统的岩土体流变实验装置无法有效测试测试高水材料流变特性，需要设计一种专用于高水材料试样的简易单轴流变系统。

技术实现思路

[0007]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷。
[0008]为解决上述技术问题，本技术提供了一种用于测试高水材料的单轴流变系统，包括：
[0009]装样容器，用于置放高水试样；
[0010]地应力模拟组件，包括沿竖直方向依次连接且共轴的配重单元、球角压头、垫块；所述球角压头嵌于所述垫块顶端的弧形凹槽内，所述垫块置于所述高水试样顶端；所述地应力模拟组件以自身重力沿竖直方向所述高水试样施压；
[0011]渗流模拟组件，包括输入单元与输出单元；所述输入单元与所述装样容器的输入端连接，持续向所述装样容器输入测试溶液，使所述高水试样浸没于所述测试溶液中；所述输出单元与所述装样容器的输出端连接，回收所述输出端溢出的测试溶液。
[0012]作为本技术的一种优选方式，所述地应力模拟组件与所述装样容器共轴。
[0013]作为本技术的一种优选方式，所述地应力模拟组件还包括设于配重单元、球角压头之间的托盘，所述托盘上设水准器。
[0014]作为本技术的一种优选方式，所述托盘的上表面的中心设有竖直的连接轴，所述配重单元的中心设有通孔，所述连接轴穿过所述通孔。
[0015]作为本技术的一种优选方式，所述连接轴的顶端设有水准器。
[0016]作为本技术的一种优选方式，所述装样容器内设限位单元，所述限位单元的中心设有限位孔，所述试样穿过所述限位孔。
[0017]作为本技术的一种优选方式，所述输入单元包括盛液桶、连接输入端的第一
连接管、设于第一连接管上的进液流量控制器、与第一连接管连接的水泵。
[0018]作为本技术的一种优选方式，所述输出单元包括回收桶、连接回收桶与输出端的第二连接管、设于第二连接管上的出液流量控制器。
[0019]作为本技术的一种优选方式，还包括监测组件，所述监测组件包括径向监测单元，设于所述高水试样的外周。
[0020]作为本技术的一种优选方式，所述监测组件还包括纵向监测单元，所述纵向监测单元的下端与所述装样容器的底面位于同一水平面，上端与所述地应力模拟组件接触。
[0021]本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0022]本技术所述的一种用于测试高水材料的单轴流变系统，通过地应力模拟组件、渗流模拟组件模拟地下环境，便于测试高水材料在地下环境中流变特性。
附图说明
[0023]为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。
[0024]图1是本技术一种用于测试高水材料的单轴流变系统的示意图。
[0025]说明书附图标记说明：1.装样容器、11.输入端、12.输出端、14.限位单元、 2.高水试样、3.地应力模拟组件、31.配重单元、32.球角压头、33.托盘、331.连接轴、34.垫块、41.输入单元、411.盛液桶、412.第一连接管、413.进液流量控制器、414.水泵、42.输出单元、421.回收桶、422.第二连接管、423.出液流量控制器、5.水准器、6.径向监测单元、7.纵向监测单元、71.磁力表座、8.试验台。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0027]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二
特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。此外，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0030]参照图1所示，本技术一种用于测试高水材料的单轴流变系统的实施例，包括：
[0031]装样容器1，用于置放高水试样2。所述装样容器1设有输入端11、输出端12。所述输出端12可高于所述高水试样2，以便高水试样1浸没于测试溶液。
[0032]地应力模拟组件3，包括沿竖直方向依次连接且共轴的配重单元31、球角压头32。所述球角压头32嵌于所述垫块34的弧形凹槽内，所述地应力模拟组件3以自身重力沿竖直方向所述高水试样2施压。
[0033]渗流模拟组件，包括输入单元41与输出单元42。所述输入单元41与所述输入端11连接，持续向所述输入端11输出测试溶液。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测试高水材料的单轴流变系统，其特征在于，包括：装样容器，用于置放高水试样；地应力模拟组件，包括沿竖直方向依次连接且共轴的配重单元、球角压头、垫块；所述球角压头嵌于所述垫块顶端的弧形凹槽内，所述垫块置于所述高水试样顶端；所述地应力模拟组件以自身重力沿竖直方向所述高水试样施压；渗流模拟组件，包括输入单元与输出单元；所述输入单元与所述装样容器的输入端连接，持续向所述装样容器输入测试溶液，使所述高水试样浸没于所述测试溶液中；所述输出单元与所述装样容器的输出端连接，回收所述输出端溢出的测试溶液。2.根据权利要求1所述的一种用于测试高水材料的单轴流变系统，其特征在于，所述地应力模拟组件与所述装样容器共轴。3.根据权利要求1所述的一种用于测试高水材料的单轴流变系统，其特征在于，所述地应力模拟组件还包括设于配重单元、球角压头之间的托盘，所述托盘上设水准器。4.根据权利要求3所述的一种用于测试高水材料的单轴流变系统，其特征在于，所述托盘的上表面的中心设有竖直的连接轴，所述配重单元的中心设有通孔，所述连接轴穿过所述通孔。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢邦稳，刘长武，吴呈哲，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，
类型：新型
国别省市：