本发明专利技术公开了一种实现三轴应力条件下岩盐溶解试验的装置，包括施压杆、可密封的压力室和渗流压头；施压杆竖直穿过压力室的顶部并通过密封圈密封配合；压力室上设有注油孔、出油孔和排气孔，压力室的底部为可拆卸的底盖；渗流压头为上下两个，上渗流压头设置在施压杆的底端，下渗流压头设置在底盖的中部并与上渗流压头竖直对应；施压杆和上渗流压头沿轴向设置注水孔，下渗流压头沿轴向设置出水孔。本发明专利技术使岩盐试件处于三轴受力状态，达到真实模拟地质所处的受力环境；岩盐试件所受的三轴压力以及溶解水的压力、浓度、温度和速度均可调节，更能真实模拟岩盐处于不断变化的状态下，岩盐的溶解速度，以获得更真实的实验数据，同时各易损件更换方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种岩盐溶解特性试验装置，尤其涉及一种实现三轴应力条件下岩盐 溶解试验的装置。
技术介绍
在进行岩盐溶解特性试验时，常将所取岩盐块样分别加工成方块和圆柱形试样 (圆柱试样用作溶解速率的倾角效应实验)，然后将制作的岩盐试样放置在试验装置内，进 行溶解试验。现有技术中的试验装置主要对方块试样的五个表面进行密封处理，让溶解水从方 块试样的一个面上流过，溶解仅在一个面上发生。如，汤艳春通过单轴压缩装置进行岩盐在 应力 _溶解耦合效应下的细观力学试验来研究岩盐的细观力学性质、岩盐溶解阶段力学性 质的变化以及在不同破坏状态下岩盐溶蚀速率的变化规律，为进一步研究岩盐的应力_溶 解耦合机理提供基本的理论和试验基础。又如，在中国科学院武汉岩土力学研究所自行研 制的应力_水流_化学耦合的岩石破裂全过程细观力学实验系统上进行的试验。采用位 移加载方式对岩盐试样进行单轴压缩试验；当加载到某一应变值时，暂停加载，保持位移不 变。通过一系列的加载、溶解试验，就可以得出单轴压缩条件下岩盐的细观力学性质、岩盐 溶解阶段力学性质的变化以及在不同破坏状态下岩盐溶解质量变化规律。上述的岩盐溶解特性试验装置只能实现对岩盐试件进行单方向施压，因此均存在 如下不足一、岩盐只受单轴应力，无法真实模拟地质所受各个方向的应力；二、溶解水的 水压不利于实现高压可调，同样也无法真实模拟岩盐在不断变化的水压和水流时岩盐溶解 的速度；三、岩盐受单轴力，溶解水水压不便于调节，岩盐溶解特性试验的结果不能更真实 的反应实际情况，所检测的试验数据不能更准确地推广应用到实际工程中。
技术实现思路
针对现有技术中的不足之处，本专利技术提供了一种可实现岩盐三轴受力，水压、浓 度、温度和速度可调，且调节方便，同时测试精度更高的实现三轴应力条件下岩盐溶解试验 的装置，采用该装置更能真实的反应地质所处的环境，检测的试验数据更真实。本专利技术提供的实现三轴应力条件下岩盐溶解试验的装置，包括施压杆、可密封的 压力室和渗流压头；所述施压杆竖直穿过压力室的顶部并与其径向固定轴向可滑动配合， 所述施压杆通过密封圈与压力室的顶部密封配合；所述压力室上设有注油孔、出油孔和排 气孔，压力室的底部为可拆卸的底盖；所述渗流压头为上下两个，上渗流压头设置在施压杆 的底端，下渗流压头设置在底盖的中部并与上渗流压头竖直对应，待试验的岩盐试件设置 在上渗流压头与下渗流压头之间；所述施压杆和上渗流压头沿轴向设置注水孔，所述下渗 流压头沿轴向设置出水孔。进一步，还包括压座，所述压座可拆卸的安装在底盖的中部并伸进压力室内，所述 下渗流压头可拆卸的安装在压座的顶部，压座上竖直设置与出水孔连通的通孔；进一步，还包括升降机构，所述升降机构包括电机、电机驱动的螺母块、丝杆、轴承 座和对轴承座竖直导向的导向杆；所述丝杆竖直固定设置，所述螺母块旋套在丝杆上，轴承 座通过轴承套在螺母块上并与其轴向固定径向可转动配合；所述导向杆与丝杆平行；所述 轴承座与底盖的底部固定连接；进一步，所述上渗流压头上的注水孔沿轴线设置，所述下渗流压头上的出水孔沿 轴线设置；进一步，所述上渗流压头的中部由中心径向向外至少设置两个径向通孔I，底部 设置与径向通孔I数量相等且与待试验的岩盐试件的进水口连通的岩盐连接孔，所述注水 孔、径向通孔I和岩盐连接孔I依次连通；所述下渗流压头轴向至少设置两个与待测的验岩 盐试件的出水口连通的轴向通孔，所述压座的上部由中心径向向外设置与轴向通孔数量相 等的径向通孔II，所述轴向通孔、径向通孔II和通孔依次连通；进一步，所述上渗流压头通过螺纹连接在施压杆的底端，上渗流压头的上表面通 过密封圈与施压杆的底端面密封配合；所述下渗流压头通过螺纹连接在压座的顶部，下渗 流压头的下表面通过密封圈与压座的上表面密封配合；进一步，所述施压杆的上部横向设置溶解水进水口，所述溶解水进水口与注水孔 连通。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点1、本专利技术利用可密封的压力室和施压杆相结合，在施压杆的底端设置上渗流压 头，在压力室的底盖上设置下渗流压头，将待试验的岩盐试件放置于上渗流压头与下渗流 压头之间，向压力室内注入压力油，使岩盐试件的周围处于受压状态，通过施压杆向岩盐试 件施加轴向压力，岩盐试样完全处于三轴应力条件下，达到真实模拟地质所处的受力环境； 而且可通过调节压力油和施压杆的压力大小，从而调节岩盐试样的三轴应力，同时也能真 实模拟岩盐处于不断变化应力状态下的环境。2、将溶解水从注水孔通过，以模拟岩盐在溶解水下的溶解特性；同时岩盐试件的 围压和轴压可调，溶解水的压力、浓度、温度和速度均可调节，更能真实模拟岩盐处于不断 变化的状态下，岩盐的溶解速度，以获得更真实的实验数据，用来指导工程实际。3、底盖拆卸式安装在压力室的底部，底盖同时安装在升降机构上，拆卸下底盖后， 升降机构可驱动底盖以及与底盖连接的压座、下渗流压头和下渗流压头上的岩盐试样一起 下降，施压杆也随着一起下降；安装时，将待检测的岩盐试样放置在上渗流压头与下渗流压 头之间，通过升降机构便可将岩盐试样上升到压力室内，因此，安装或拆卸极为方便。4、施压杆和驱动施压杆轴向施压的动力源之间无需固定连接，施压杆易更换，且 更换方便；同时，上渗流压头、下渗流压头和压座均为可拆卸式连接，损坏和腐蚀后更换方 便。5、升降机构中采用导向杆导向，使底盖上升时可准确与压力室底部的连接孔对 应，安装简便、快捷，缩短了安装时间。附图说明 图1为本专利技术装置的结构示意图；图2为本专利技术装置中压力室的结构示意图3为升降机构的结构示意图；图4为上渗流压头和下渗流压头作为岩盐试件渗流试验的结构示意图。附图中，1-施压杆2-压力室31-上渗流压头32-下渗流压头311-径向通孔 I 312-岩盐连接孔321-径向通孔II 322-轴向通孔4-底盖5-注水孔6-出水孔 61-通孔7-压座8-电机9-螺母块 10-丝杆 11-导向杆 12-轴承座 13-溶解水 进水口 14-伺服作动器15-底座16-立柱17-轴力传感器18-减速器19-支撑 架20-链条21-导向盖22-导向套具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细地描述。图1为本专利技术装置的结构示意图，图2为本专利技术装置中压力室的结构示意图，如图 所示。实现三轴应力条件下岩盐溶解试验的装置包括底座15、施压杆1、驱动施压杆1施压 的伺服作动器14、可密封的压力室2、渗流压头、压座7和升降机构。施压室2的底部周边 通过螺栓连接安装在底座15的顶部，施压室2的顶部周边均布设置向上的四根立柱16，伺 服作动器14固定安装的四根立柱的顶部。施压杆1竖直穿过压力室2的顶部并与压力室2的顶部径向固定轴向可滑动配 合，施压杆1通过密封圈与压力室2的顶部密封配合，伺服作动器14的动力输出轴的底部 固定安装轴力传感器17，施压杆1的顶部位于轴力传感器17的下方。压力室2上设有注油 孔、出油孔和排气孔，压力室2的底部为可拆卸的底盖4，底盖4位于底座15内。渗流压头 为上下两个，上渗流压头31通过螺纹安装在施压杆1的底端，上渗流压头31的上表面通过 密封圈与施压杆1的底端面密封配合；压座7通过螺纹安装在底盖4的中部并通过密封圈 与底盖4密封配合，压座7顶部伸进压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实现三轴应力条件下岩盐溶解试验的装置，其特征在于：包括施压杆（１）、可密封的压力室（２）和渗流压头；所述施压杆（１）竖直穿过压力室（２）的顶部并与其径向固定轴向可滑动配合，所述施压杆（１）通过密封圈与压力室（２）的顶部密封配合；所述压力室（２）上设有注油孔、出油孔和排气孔，压力室（２）的底部为可拆卸的底盖（４）；所述渗流压头为上下两个，上渗流压头（３１）设置在施压杆（１）的底端，下渗流压头（３２）设置在底盖（４）的中部并与上渗流压头（３１）竖直对应，待试验的岩盐试件设置在上渗流压头（３１）与下渗流压头（３２）之间；所述施压杆（１）和上渗流压头（３１）沿轴向设置注水孔（５），所述下渗流压头（３２）沿轴向设置出水孔（６）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任松，姜德义，杨春和，王春荣，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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