CN114965876B - 一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 - Google Patents
一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114965876B CN114965876B CN202210500207.XA CN202210500207A CN114965876B CN 114965876 B CN114965876 B CN 114965876B CN 202210500207 A CN202210500207 A CN 202210500207A CN 114965876 B CN114965876 B CN 114965876B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- expansion
- pressure
- plate
- sample
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000011056 performance test Methods 0.000 title description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 109
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 5
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
Abstract
本发明公开了一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，属于矿山充填技术领域。本发明的步骤为：S1、检查整个测试装置的安装和连接是否完整；S2、向载样室内倒入配置好的充填体料浆，直至指定液面，调节传力板和传压构件的位置；S3、充填料浆逐步凝固并发生膨胀；S4、根据试验设计设置监测间隔时间，记录试样膨胀过程中的压力盒示数和笔式位移传感器的示数；S5、在数据处理器中输入试样初始高度，根据膨胀率公式计算出膨胀率，通过内置程序数据处理得到有压条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变化曲线。本发明操作简便、加载精度高、测量误差小，能够准确定位膨胀充填体在凝固过程中的施加荷载起始时间。
Description
技术领域
本发明涉及矿山充填技术领域，具体为一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法。
背景技术
传统的胶结充填体因自身的高水性，充入采场后容易发生层析，导致充填体的接顶率低，达不到支撑采空区顶板的效果。膨胀充填体是在传统充填料的基础上进行的改进，通过添加具有膨胀效果的辅料或含硫骨料，使充填体在采空区内发生膨胀变形行为，以达到主动接顶的效果。膨胀充填体在采场内的膨胀行为有利于限制围岩移动、支撑顶底板、吸收因岩石变形释放的应力，有效的改善采场的应力环境，为矿山的安全生产提供保障。
针对矿山用膨胀充填体的膨胀性能测试，当前国内外的测试方法存在以下几个问题：
(1)矿山用膨胀充填体是由流体向固体逐步转换的，土体、岩体等领域的固结仪难以准确确定施加荷载的起始时间，易受人为因素影响；
(2)目前对膨胀充填体试块的性能测试仍是在无压条件下进行的，与实际工程中有压环境的采空区围岩不符；
(3)膨胀充填料浆凝固过程中，现有膨胀测试方法难以准确定义充填体产生有效膨胀压力的起始时间，易受人为因素影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，操作简便、加载精度高、测量误差小，能够准确定位膨胀充填体在凝固过程中的施加荷载起始时间，以解决有压条件下膨胀充填体在固、液转换过程中难以进行膨胀性能测试的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，膨胀性能测试装置包括底座、立柱、载样室、传压构件、传力板、定滑轮平衡系统、顶部支架、数据采集系统、数据处理器、液压活塞传动系统、进出油阀和液压控制系统；底座顶面的中心位置放置载样室；立柱设有多个，且均固定于底座的顶面；传力板设置于多个立柱之间；传压构件设于传力板和载样室之间；顶部支架固定在立柱的上端；定滑轮平衡系统设置于传力板和顶部支架之间；液压活塞传动系统固定在顶部支架的上表面，液压活塞传动系统和进出油阀受控于液压控制系统；数据采集系统包括笔式位移传感器、压力盒传感器，分别设于立柱上、载样室侧板、传压构件底部，且数据采集系统与数据处理器通过信息传输线相接；数据处理器同时与液压控制系统通过信息传输线相连，数据处理器与液压控制系统通过信息传输线相连；载样室内放置待测试的膨胀充填材料，其底板下表面与底座之间可根据需要放置垫片，其底板中心处设有小孔，且其上表面可根据需要放置透水石，底板与垫片上表面的导水槽相通，其侧板的内侧设有压力盒卡槽；传力板可滑动的套设在多个立柱上；传压构件包括连接杆、传压板和水平板，连接杆与上部的传压板和底部的水平板固定，上部的传压板外周开设有安装孔，并与传力板通过固定帽盖定位，底部的水平板下表面设有压力盒卡槽，水平板的一侧设有透水孔，水平板的下表面与载样室内的膨胀充填材料上表面相接触；顶部支架外周开设有安装孔，立柱的上端穿过安装孔并用螺母安装固定，且其几何中心开设有圆孔；定滑轮平衡系统包括定滑轮和砝码，定滑轮与顶部支架下表面通过刚性构件固定，且定滑轮一端与传力板相连；液压活塞传动系统的传动构件可滑动套设在顶部支架的圆孔内，且下端与传力板抵接，上端与液压油下表面抵接；数据采集系统包括笔式位移传感器、一号压力盒传感器和二号压力盒传感器；笔式位移传感器的基座端与立柱固定，其测试端与传力板抵接；一号压力盒传感器和二号压力盒传感器设于压力盒卡槽内，其监测面直接与试样抵接，直接监测试样产生的膨胀力，采用以下步骤：
S1、检查整个测试装置的安装和连接是否完整，数据处理器是否正常运行，将载样室放置于底座的中心位置，根据载样室的大小选择相应的水平板，保证载样室、传压构件和液压活塞传动系统的液压传动构件的竖直中心线重合；
S2、向载样室内倒入配置好的充填体料浆，直至指定液面，调节传力板和传压构件的位置，使水平板下表面与料浆液面相接触；将笔式位移传感器的监测端与传力板下表面抵接，并在数据处理器中将位移量清零；
S3、充填料浆逐步凝固并发生膨胀，当埋设在载样室侧板内的压力盒监测到膨胀力时，即可根据试验设计的压力使用液压对试样充填体进行加压，加至指定压力后锁定液压保持不变；
S4、根据试验设计设置监测间隔时间，记录试样膨胀过程中的压力盒示数和笔式位移传感器的示数；
S5、在数据处理器中输入试样初始高度，根据膨胀率公式计算出膨胀率，通过内置程序数据处理得到有压条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变化曲线。
更进一步地，S1中，在检查装置部件连接时，在传力板和立柱的连接处涂抹润滑油，在放置膨胀材料试件时，在底座上放置垫片，垫片上表面有导水槽，垫片为方形，尺寸为80*80mm-100*100mm，且厚度为7-15mm；在S3中，通过设置相应的程序实现加载压力全自动化，即当监测到的膨胀力超过指定值时，自动触发液压加载装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，其测试范围更广，除能够监测固态的膨胀岩、土体外，还能监测测试膨胀料浆在凝固过程中的膨胀性能。
2、本发明提供的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，通过液压加载系统和液压活塞传动构件对膨胀充填体试样施加不限位移的恒压，根据测试需要实现精准施加载荷，并且由于装置的刚性连接结构，能够保证材料在膨胀过程中所受的压力环境不变。
3、本发明提供的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，还可监测试样的单面自由膨胀率，装置中含有的定滑轮平衡系统，可抵消传力板、传压构件的自身重力，实现试样顶面完全无压的环境，测量更精确。
4、本发明提供的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，其数据监测系统和数据处理器可实现压力、位移全自动监测，通过内置程序处理后能够直观显示膨胀充填体的膨胀力、膨胀率随时间的变化关系。
5、本发明提供的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，其装置适用的膨胀材料覆盖范围更广，可实现的压力环境更多，具有操作简单、测量精确的特点。
附图说明
图1为本发明采用的测试装置整体结构图；
图2为本发明采用的载样室安装结构图；
图3为本发明的试样膨胀率曲线图；
图4为本发明的试样膨胀力曲线图。
图中：1、底座；2、立柱；3、载样室；31、膨胀充填材料；32、小孔；35、侧板；36、透水石；37、垫片；4、传压构件；41、水平板；42、连接杆；43、传压板；44、透水孔；5、传力板；6、定滑轮平衡系统；61、砝码；62、定滑轮；7、顶部支架；8、数据采集系统；81、笔式位移传感器；82、一号压力盒传感器；83、二号压力盒传感器；9、数据处理器；10、液压活塞传动系统；11、进出油阀；111、出油阀；112、入油阀；12、液压控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例中提供一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，用于测试膨胀料浆在凝固过程中的膨胀性能，其中膨胀性能指的是充填体的膨胀率、膨胀力和时间之间的变化关系，采用的测试装置包括底座1、立柱2、载样室3、传压构件4、传力板5、定滑轮平衡系统6、顶部支架7、数据采集系统8、数据处理器9、液压活塞传动系统10、进出油阀11和液压控制系统12；其中，底座1顶面的中心位置放置载样室3，载样室3内放置待测试的膨胀充填材料31，其底板下表面与底座1之间可根据需要放置垫片37，其底板中心处设有小孔32，且其上表面可根据需要放置透水石36，底板与垫片37上表面的导水槽相通，其侧板35的内侧设有压力盒卡槽；立柱2设有多个，且均固定于底座1的顶面；传力板5设置于多个立柱2之间，且可滑动的套设在多个立柱2上；传压构件4设于传力板5和载样室3之间，传压构件4包括连接杆42、传压板43和水平板41，连接杆42与上部的传压板43和底部的水平板41固定，上部的传压板43外周开设有安装孔，并与传力板5通过固定帽盖定位，底部的水平板41下表面设有压力盒卡槽，水平板41的一侧设有透水孔44，水平板41的下表面与载样室3内的膨胀充填材料31上表面相接触；顶部支架7外周开设有安装孔，立柱2的上端穿过安装孔并用螺母安装固定，且其几何中心开设有圆孔；定滑轮平衡系统6设置于传力板5和顶部支架7之间，定滑轮平衡系统6包括定滑轮62和砝码61，定滑轮62与顶部支架7下表面通过刚性构件固定，定滑轮62一端与传力板5相连；液压活塞传动系统10固定在顶部支架7的上表面，其传动构件可滑动套设在顶部支架7的圆孔内，下端与传力板5抵接，上端与液压油下表面抵接，液压活塞传动系统10和进出油阀11受控于液压控制系统12；数据采集系统8设于载样室3内，且数据采集系统8与数据处理器9通过信息传输线相接，且其包括笔式位移传感器81、一号压力盒传感器82和二号压力盒传感器83；笔式位移传感器81的1基座端与立柱2固定，其测试端与传力板5抵接；一号压力盒传感器82和二号压力盒传感器83设于压力盒卡槽内，其监测面直接与膨胀充填材料31抵接，直接监测试样产生的膨胀力；数据处理器9还与液压控制系统12通过信息传输线相连，数据处理器9用于将加压时间反馈给液压控制系统12，采用以下步骤：
S1、检查整个测试装置的安装和连接是否完整，数据处理器9是否正常运行，将载样室3放置于底座1的中心位置，根据载样室3的大小选择相应的水平板41，保证载样室3、传压构件4和液压活塞传动系统10的液压传动构件的竖直中心线重合；其中，在检查装置部件连接时，在传力板5和立柱2的连接处涂抹润滑油，在放置膨胀材料试件时，在底座1上放置垫片，垫片上表面有导水槽，垫片为方形，尺寸为80*80mm-100*100mm，且厚度为7-15mm；
S2、向载样室3内倒入配置好的充填体料浆，直至指定液面，调节传力板5和传压构件4的位置，使水平板41下表面与料浆液面相接触；将笔式位移传感器81的监测端与传力板5下表面抵接，并在数据处理器9中将位移量清零，同时设置膨胀力测试起始值F1；
S3、充填料浆逐步凝固并发生膨胀，当埋设在载样室3侧板内的压力盒监测到膨胀力时，即可根据试验设计的压力使用液压对试样充填体进行加压，加至指定压力后锁定液压保持不变；通过设置相应的程序实现加载压力全自动化，即当监测到的膨胀力超过指定值F1时，自动触发液压加载装置；其中传压板43大小根据试样规格选定，如材料试样规格为100*100*75mm的立方形时，应选取平面尺寸为100*100mm方形传压板，材料的规格为直径80mm的圆柱形是试样时，应选取直径为80mm的圆形传压板；
S4、根据试验设计设置监测间隔时间，记录试样膨胀过程中的压力盒示数和笔式位移传感器81的示数；
S5、在数据处理器9中输入试样初始高度，根据膨胀率公式计算出膨胀率，通过内置程序数据处理得到有压条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变化曲线。
本实施例公开的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，可实现膨胀充填材料31从浇筑到膨胀行为结束全过程的膨胀力和膨胀率实时监测，膨胀充填材料31在凝固和膨胀过程中，当产生的膨胀力开始作用于压力盒时，二号压力盒传感器83将压力信息传输至数据处理器9，再反馈至液压加载系统锁定油压开始加载，液压加载系统通过活塞传动系统对传力板5进行加载，传力板5再作用于传压构件4上，传压构件4对膨胀充填材料31进行加载，膨胀充填材料31持续膨胀，产生的膨胀力对与其抵接的传压构件4和传力板5产生作用力和位移，通过笔式位移传感器81实时监测膨胀充填材料31的膨胀位移量，通过一号压力盒传感器82和二号压力盒传感器83实时监测充填体膨胀力，其操作简单、测量精确且测试效率高。
其中，本发明实施例的定滑轮平衡系统6是为了平衡传力板5、传压构件4自身的重力，保证液压活塞传动系统10施加的力即为膨胀充填材料31承载的压力，则砝码61的重力等于传力板5和传压构件4的重力(G砝码＝G传力板+G传压构件)。液压加载系统包括出油阀111、入油阀112和液压控制系统12，液压控制系统12控制液压用于给膨胀充填材料31精确加载并锁定，模拟准确的压力环境。液压活塞传动系统10是将控制的液压转换为加载压力，两者之间的转换公式为：F＝P/s，其中P为液压油压强，s为液压活塞传动杆的内横截面积，F为加载力；特别的，液压活塞传动系统10可实现恒压条件下不限位移，对膨胀充填材料31的膨胀位移约束小。
本发明实施例的每个立柱2包括固定连接的上立柱和下立柱，上立柱的截面积小于下立柱，且下立柱的高度不得低于载样室3最高位置；传力板5滑动设置于上立柱上，传力板5在对应上立柱的位置开设有与上立柱截面积形状相同的通孔，且可滑动设置于上立柱上；传压板43与传力板5通过固定帽盖限位，且可拆卸，水平板41的形状与载样室3横截面形状相匹配。
本发明实施例的传压板43、水平板41与连接杆42之间为刚性连接，且水平板41的形状与膨胀充填材料31相匹配，水平板41留有透水孔44，以供膨胀充填材料31凝固过程中层析水的排出。同时，水平板41、连接杆42和传压板43刚性连接，保证试样膨胀产生的位移被位移传感器监测到，以提高测量的精确性。载样室3的底板上表面可根据需要放置透水石36，载样室3底板中心设有小孔32，下部与抵接垫片37的导水槽相通。数据处理器9与数据监测系统8相连，通过内置程序记录一定压力下试样的膨胀力、膨胀率与时间的变化关系，膨胀率的计算公式为：a＝l’/l0×100％，其中l’为笔式位移传感器81监测的膨胀位移，l0为试样原高度。
本发明实施例公开的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，实现了在有压条件下充填体试样由液态向固态转变全过程的膨胀力和膨胀率实时监测，测试过程中保持试样所受的压力环境不变，且能够捕捉试样凝固过程产生膨胀力的起始时间，操作简洁，膨胀压力和膨胀位移测试结果准确。
其次，本发明的实施例中，膨胀充填体由流体凝固为固体的过程中能够发生体积膨胀并产生膨胀力，将配制好的膨胀充填材料31浇筑于载样室3内，直至指定的液面高度，滑动传力板5以调整传压构件4位置，使水平板41下表面与指定的料浆液面抵接，将笔式位移传感器81监测端与传力板5下表面抵接，并在数据处理器9里将位移量清零，待试样逐渐凝固并发生膨胀，埋设在载样室3侧板内的压力盒监测到膨胀力，将信息传递给数据处理器，当膨胀力达到试验设计的膨胀力测试起始值F1时，数据处理器将加载指令传递给液压加载系统，即可根据试验设计的压力使用液压加载系统对试样进行加压，加至指定压力后锁定液压保持不变，记录试样膨胀过程中的压力盒示数和笔式位移传感器81的读数，通过内置程序数据处理得到有压条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变化曲线。
另外，本发明实施例可实现膨胀充填体从浇筑到膨胀行为结束全过程的膨胀力和膨胀率实时监测，通过液压加载装置和液压传动装置对试样施加压力，模拟充填体的受力环境；同时通过压力传感器精确定位充填体材料在凝固过程中产生膨胀力的起始点，并施加荷载。本发明实施例相较于传统技术手段及已公开的同类发明装置，能精准定位测试流体膨胀材料凝固时产生的时间节点，同时具有施加载荷精准、适用范围更广、膨胀压力测试结果准确、操作简洁的优点，适用于膨胀充填体的膨胀压力和膨胀体积测试实验研究。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，其特征在于：膨胀性能测试装置包括底座(1)、立柱(2)、载样室(3)、传压构件(4)、传力板(5)、定滑轮平衡系统(6)、顶部支架(7)、数据采集系统(8)、数据处理器(9)、液压活塞传动系统(10)、进出油阀(11)和液压控制系统(12)；底座(1)顶面的中心位置放置载样室(3)；立柱(2)设有多个，且均固定于底座(1)的顶面；传力板(5)设置于多个立柱(2)之间；传压构件(4)设于传力板(5)和载样室(3)之间；顶部支架(7)固定在立柱(2)的上端；定滑轮平衡系统(6)设置于传力板(5)和顶部支架(7)之间；液压活塞传动系统(10)固定在顶部支架(7)的上表面，液压活塞传动系统(10)和进出油阀(11)受控于液压控制系统(12)；数据采集系统(8)设于载样室(3)内，且数据采集系统(8)与数据处理器(9)通过信息传输线相接，数据处理器(9)与液压控制系统(12)通过信息传输线相连；载样室(3)内放置待测试的膨胀充填材料(31)，其底板下表面与底座(1)之间可根据需要放置垫片(37)，其底板中心处设有小孔(32)，且其上表面可根据需要放置透水石(36)，底板与垫片(37)上表面的导水槽相通，其侧板(35)的内侧设有压力盒卡槽；传力板(5)可滑动的套设在多个立柱(2)上；传压构件(4)包括连接杆(42)、传压板(43)和水平板(41)，连接杆(42)与上部的传压板(43)和底部的水平板(41)固定，上部的传压板(43)外周开设有安装孔，并与传力板(5)通过固定帽盖定位，底部的水平板(41)下表面设有压力盒卡槽，水平板(41)的一侧设有透水孔(44)，水平板(41)的下表面与载样室(3)内的膨胀充填材料(31)上表面相接触；顶部支架(7)外周开设有安装孔，立柱(2)的上端穿过安装孔并用螺母安装固定，且其几何中心开设有圆孔；定滑轮平衡系统(6)包括定滑轮(62)和砝码(61)，定滑轮(62)与顶部支架(7)下表面通过刚性构件固定，且定滑轮(62)一端与传力板(5)相连；液压活塞传动系统(10)的传动构件可滑动套设在顶部支架(7)的圆孔内，且下端与传力板(5)抵接，上端与液压油下表面抵接；数据采集系统(8)包括笔式位移传感器(81)、一号压力盒传感器(82)和二号压力盒传感器(83)；笔式位移传感器(81)的基座端与立柱(2)固定，其测试端与传力板(5)抵接；一号压力盒传感器(82)和二号压力盒传感器(83)设于压力盒卡槽内，其监测面直接与试样抵接，直接监测试样产生的膨胀力，采用以下步骤：
S1、检查整个测试装置的安装和连接是否完整，数据处理器(9)是否正常运行，将载样室(3)放置于底座(1)的中心位置，根据载样室(3)的大小选择相应的水平板(41)，保证载样室(3)、传压构件(4)和液压活塞传动系统(10)的液压传动构件的竖直中心线重合；
S2、向载样室(3)内倒入配置好的充填体料浆，直至指定液面，调节传力板(5)和传压构件(4)的位置，使水平板(41)下表面与料浆液面相接触；将笔式位移传感器(81)的监测端与传力板(5)下表面抵接，并在数据处理器(9)中将位移量清零；
S3、充填料浆逐步凝固并发生膨胀，当埋设在载样室(3)侧板内的压力盒监测到膨胀力时，即可根据试验设计的压力使用液压对试样充填体进行加压，加至指定压力后锁定液压保持不变；
S4、根据试验设计设置监测间隔时间，记录试样膨胀过程中的压力盒示数和笔式位移传感器(81)的示数；
S5、在数据处理器(9)中输入试样初始高度，根据膨胀率公式计算出膨胀率，通过内置程序数据处理得到有压条件下膨胀试样的膨胀力和膨胀率随时间的变化曲线。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法，其特征在于：S1中，在检查装置部件连接时，在传力板(5)和立柱(2)的连接处涂抹润滑油，在放置膨胀材料试件时，在底座(1)上放置垫片(37)，垫片(37)上表面有导水槽，垫片(37)为方形，尺寸为80*80mm-100*100mm，且厚度为7-15mm；在S3中，通过设置相应的程序实现加载压力全自动化，即当监测到的膨胀力超过指定值时，自动触发液压加载装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210500207.XA CN114965876B (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210500207.XA CN114965876B (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114965876A CN114965876A (zh) | 2022-08-30 |
| CN114965876B true CN114965876B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=82980783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210500207.XA Active CN114965876B (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114965876B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5095745A (en) * | 1990-06-15 | 1992-03-17 | Louisiana State University | Method and apparatus for testing subsurface formations |
| CN202794164U (zh) * | 2012-06-15 | 2013-03-13 | 南京理工大学 | 测量混凝土膨胀应力的实验装置 |
| CN103245773A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-14 | 中国石油天然气股份有限公司 | 固井用水泥浆体积变化测试仪及测试方法 |
| CN103323164A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-09-25 | 东北大学 | 一种测量静态破碎剂膨胀压的测试系统及测试方法 |
| JP2014172044A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery Inc | 双ドラム式連続鋳造機の注湯流量制御装置 |
| CN106226347A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-14 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种立式高温热膨胀仪的位移测量系统 |
| CN111486994A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 武汉科技大学 | 膨胀材料的膨胀压力和膨胀体积一体测试装置及测试方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7240545B1 (en) * | 2003-12-31 | 2007-07-10 | Saudi Arabian Oil Company | Test apparatus for direct measurement of expansion and shrinkage of oil well cements |
| WO2014123988A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Schlumberger Canada Limited | Apparatus and methodology for measuring properties of microporous material at multiple scales |
-
2022
- 2022-05-07 CN CN202210500207.XA patent/CN114965876B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5095745A (en) * | 1990-06-15 | 1992-03-17 | Louisiana State University | Method and apparatus for testing subsurface formations |
| CN202794164U (zh) * | 2012-06-15 | 2013-03-13 | 南京理工大学 | 测量混凝土膨胀应力的实验装置 |
| JP2014172044A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery Inc | 双ドラム式連続鋳造機の注湯流量制御装置 |
| CN103245773A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-14 | 中国石油天然气股份有限公司 | 固井用水泥浆体积变化测试仪及测试方法 |
| CN103323164A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-09-25 | 东北大学 | 一种测量静态破碎剂膨胀压的测试系统及测试方法 |
| CN106226347A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-14 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种立式高温热膨胀仪的位移测量系统 |
| CN111486994A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 武汉科技大学 | 膨胀材料的膨胀压力和膨胀体积一体测试装置及测试方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 岩石边坡爆破动力荷载计算方法初探;胡益华, 李宁, 韩信, 何敏;水利与建筑工程学报;20050330(第01期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114965876A (zh) | 2022-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103175728B (zh) | 土的动力真三轴仪 | |
| CN108287103B (zh) | 一种通用面状材料张力、应变及挠度测试装置及试验方法 | |
| CN110726822B (zh) | 一种氧化镁固化土碳化过程膨胀性及碳化土抗剪强度测试方法 | |
| CN110208123A (zh) | 一种测定原位压力下土样渗流侵蚀特性的室内试验装置 | |
| CN103267682A (zh) | 拉应力与环境耦合作用下材料徐变的测试装置及测试方法 | |
| CN103389247A (zh) | 一种用于模拟高水压下混凝土构件水力劈裂的试验系统 | |
| CN108612073A (zh) | 一种高速铁路地基膨胀土膨胀潜势测定仪 | |
| CN101250866A (zh) | 地基承载力和变形模量的快速原位测试方法 | |
| CN111474060A (zh) | 一种工程岩体力学参数快速自动测量装置及应用方法 | |
| CN202002770U (zh) | 发动机测功设备力传感器标定比对装置 | |
| CN103499491A (zh) | 一种多轴加载系统及加载方法 | |
| CN114965876B (zh) | 一种膨胀充填体的膨胀性能测试方法 | |
| CN108519257B (zh) | 用于含根土试样制备及抗剪强度检测的方法和装置 | |
| RU92958U1 (ru) | Прибор для компрессионных испытаний грунтов | |
| CN209911102U (zh) | 一种可模拟地下洞室和隧洞开挖卸荷及支护的三轴试验压力室 | |
| CN106769691B (zh) | 一种渗流力的量测装置及其量测方法 | |
| CN110658064A (zh) | 一种模拟获取隧洞流质衬砌支护最佳支护力的装置及方法 | |
| CN105403468A (zh) | 一种蠕变试验机 | |
| CN206248657U (zh) | 一种用cbr筒测土工膨胀率的装置 | |
| CN107703035B (zh) | 一种高水头-高应力作用下裂缝渗流试验仪 | |
| CN114740164A (zh) | 一种有压条件下膨胀充填体的膨胀性能测试装置 | |
| CN109932246B (zh) | 一种土工合成材料顶压蠕变试验装置 | |
| CN209704547U (zh) | 液动冲击器冲锤的激光测速装置 | |
| CN111751275A (zh) | 一种型钢与约束混凝土粘结性能滑移推出试验装置及方法 | |
| RU2510440C2 (ru) | Устройство для комплексного определения физических и механических свойств грунтов в полевых условиях |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |