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专利名称：岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒，可用于细观岩石力学试验中在试件浸泡的同时对试件进行加载和多方位观测。
在细观岩石力学试验中，研究试件在潮湿或化学腐蚀条件下裂纹的扩展规律非常重要。在这类试验中，常用的浸蚀装置是利用简单的塑料片粘贴于试件的表面，如Manabu UTAGA WA，Masahiro SET()，KunihisaKATSUYAMA and Kikuo MATSUI，Evaluation of Fracturre Tough-ness of Rocks in Wet and Chemical Conditon，资源匕素材，Vol.114，P.856—861(1998)。这样的浸蚀装置的最大特点是简单，但是，由于它需要根据试件的尺寸进行特制，并安装于试件表面，因此，在进行试验之前必须做大量的重复性工作，而且这样的浸泡只是试件的局部，它无法完成对整个试件的浸泡。另外，由于塑料片透明性差，它完全遮住了试件表面上的裂纹，影响了对裂纹的观测，这对研究试件在浸泡条件下裂纹的扩展规律十分不利。
本实用新型的目的是针对上述浸蚀装置中存在的问题，提出一种岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒，它可以实现细观岩石力学试验在对整个试件进行浸泡的同时边加载边观测，而且提供多窗口进行多方位观测。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒，它由盒体(1)、一对传力柱(2)、一对“O”型密封圈(3)、和透明玻璃(4)组成。传力柱与浸蚀观测盒侧壁采用“O”型圈密封，保证浸蚀观测盒内的溶液在传力柱受力运动过程中不渗漏；浸蚀观测盒的上部敝开，用于将试件安装于浸蚀观测盒内和加注浸泡溶液，也可用于从上面观测试件的上表面和在试验过程中补充溶液；浸蚀观测盒的一侧壁采用透明玻璃胶合，用于从侧面对试件的多个表面进行观测，透明玻璃的高小于从45°倾斜观测试件整个上表面的下界h0，同时又必须大于使试件处于完全浸泡状态下溶液的最低位H0，保证多方位观测和溶液不会在试件处于完全浸泡时出现漫溢。
以下结合附图对本实用新型的实例作进一步详细的描述。


图1 浸蚀观测盒的结构图(a剖面)图2 浸蚀观测盒的空间形态图图3 透明玻璃的尺寸(b剖面)如图1、图2、所示，本实用新型的浸蚀观测盒由盒体(1)、一对传力柱(2)、一对“O”形密封圈(3)和透明玻璃(4)组成。一对传力柱(2)位于盒体(1)的两个对称侧壁的中心轴上，且同轴对称，传力柱为圆柱体，其横截面直径大于试件的横截面直径(对于长方体试件为其横截面对角线的长度)；一对传力柱(2)与盒体(1)的两个侧壁之间的密封采用“O”形圈，保证传力柱在受力运动过程中与侧壁之间的完全密封，不会引起浸蚀观测盒内溶液的渗漏；浸蚀观测盒的上部是敝开的，从这里可以将试件安装于盒体(1)内且处于一对传力柱(2)之间，在试件安装完成后将浸蚀观测盒整体置于加载试验台上，使一对传力柱(2)均匀受力，一对传力柱(2)则将所受的力传递到试件上，实现对试件的加载；溶液的注入是通过浸蚀观测盒的上部(即敝开部分)，它可以在试验之前进行，也可以在试验过程中进行；浸蚀观测盒的上部(即敝开部分)的另一个用途是提供对试件上表面进行直接多方位观测的窗口；透明玻璃(4)采用特种玻璃制作而成，保证其良好的透光性和抗化学腐蚀能力，它通过利用粘胶进行胶合的办法固定于盒体(1)上，透明玻璃(4)是提供一个侧壁观测窗口，使浸蚀观测盒具有多窗口，实现对浸蚀观测盒内的试件进行多方位观测的能力；非观测面还留有一定的空间，便于在试件表面布置多个探头，用于破裂过程的监测。
如图3所示，为了能够对浸蚀观测盒内试件整个上表面进行45°倾斜观测必须使透明玻璃(4)的上边界处于观测范围之外，也就是透明玻璃(4)的高小于从45°倾斜观测试件整个上表面的下界h0，另外透明玻璃(4)的高又必须大于使试件处于完全浸泡状态下溶液的最低位H0，保证溶液不会在试件处于完全浸泡时出现漫溢现象。
本实用新型的优点是(1)结构简单，成本低廉；(2)安装容易，不仅便于试件的安装，而且对浸蚀观测盒的安装也十分容易；(3)具有整体试件浸泡能力；(4)具有多个窗口，提供岩石试件的多个表面的裂纹扩展过程的多方位观测的能力；(4)具有同步工作的能力，使试件在浸泡的同时能够被同步加载和多方位观测；(5)抗化学腐蚀能力；(6)多用途，不仅提供多窗口观测，而且提供足够的空间布置监测用的探头。
权利要求1.一种岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒，它由盒体(1)、一对传力柱(2)、一对“O”形密封圈(3)和透明玻璃(4)组成；其特征是一对传力柱(2)位于盒体(1)的两个对称侧壁的中心轴上，且同轴对称，传力柱为圆柱体，一对传力柱(2)与盒体(1)的两个侧壁之间采用“O”形圈密封；盒体(1)的一个侧壁安装透明玻璃(4)，盒体(1)的上部敝开。
2.根据权利要求1所述的岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒，其特征是透明玻璃(4)的高小于从45°倾斜观测试件整个上表面的下界h0，同时又大于使试件处于完全浸泡状态下溶液的最低位H0。
专利摘要一种岩石破裂过程加载试验装置中的浸蚀观测盒,它由盒体、传力柱、“O”形密封圈、透明玻璃组成。传力柱位于盒体的两个对称侧壁的中心轴上,它与盒体侧壁之间的密封采用“O”形密封圈；盒体的一个侧壁安装透明玻璃,它的高小于从45°倾斜观测试件整个上表面的下界h
文档编号G01N17/00GK2454772SQ0025587
公开日2001年10月17日 申请日期2000年12月5日 优先权日2000年12月5日
发明者王川婴, 冯厦庭, 陈四利, 白世伟 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所