静态破碎剂膨胀力测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种静态破碎剂膨胀力测试装置，属于岩石工程技术领域，包括测试装置主体，内设反应腔；反应腔置于温控系统内；注水管，进水端设置在反应腔外，出水端延伸至反应腔内，且出水端的端部设置有用于封堵注水管出口的挡板，注水管延伸至反应腔内的部分的侧壁上设置有将注水管的内腔与反应腔连通的注水孔；以及橡胶套，套设在注水管设置有注水孔的侧壁外，用于封堵注水孔的出口。本发明专利技术还提供了一种静态破碎剂膨胀力测试方法。本发明专利技术提供的静态破碎剂膨胀力测试装置和方法，旨在解决目前的膨胀力测试装置无法在注水时测量静态破碎剂膨胀力的变化，及膨胀力测试装置无法实现温度控制的技术问题。

Expansion Force Testing Device and Testing Method of Static Crushing Agent

The invention provides a static breaker expansion force testing device, which belongs to the field of rock engineering technology, including the main body of the testing device with a reaction chamber; the reaction chamber is placed in the temperature control system; the water injection pipe is arranged outside the reaction chamber, the water outlet extends to the reaction chamber, and the end of the water outlet is provided with a baffle for blocking the outlet of the water injection pipe, and the water injection pipe extends to the reaction chamber. A water injection hole connecting the inner cavity of the water injection pipe with the reaction cavity is arranged on the side wall of the inner part, and a rubber sleeve is arranged outside the side wall of the water injection pipe with the water injection hole for sealing the outlet of the water injection hole. The invention also provides a method for measuring the expansion force of static crushing agent. The device and method for measuring the expansion force of static crushing agent provided by the invention aims to solve the technical problems that the current expansion force testing device can not measure the change of the expansion force of static crushing agent during water injection and that the expansion force testing device can not realize temperature control.

【技术实现步骤摘要】
静态破碎剂膨胀力测试装置及测试方法
本专利技术属于岩石工程
，更具体地说，是涉及一种静态破碎剂膨胀力测试装置及测试方法。
技术介绍
膨胀力，就是将静态破碎剂与水、外加剂混合搅拌后发生水化反应时所产生的力。在城市隧道、旧城改造、地下工程及岩体开挖的过程中，普通爆破会产生较大的噪音，且有的爆破地点邻近重要的结构物或构筑物，不能进行爆破，运用静态破碎剂进行静态爆破更具有优势。在岩体静态破碎施工中，破碎剂的膨胀力大小对岩体静态破碎设计参数有重要的影响，因此对静态破碎剂膨胀力进行测试试验十分重要。静态破碎剂的膨胀力大小与环境影响关系非常密切，不同实验条件和实验环境会对膨胀力的大小产生显著的影响，而目前现有的膨胀力测试装置，结构简单，只能测试单一条件下的静态破碎剂膨胀力，而在实际工程中，有时需要在静态破碎剂反应过程中持续向钻孔中注水，而目前的对静态破碎剂膨胀力测试装置和方法不能在静态破碎剂反应过程中进行注水操作，进而无法在注水时测量静态破碎剂膨胀力的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种静态破碎剂膨胀力测试装置及测试方法，旨在解决目前的膨胀力测试装置无法在注水时测量静态破碎剂膨胀力的变化的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种静态破碎剂膨胀力测试装置，包括：测试装置主体，内设反应腔；注水管，进水端设置在所述反应腔外，出水端延伸至所述反应腔内，且出水端的端部设置有用于封堵所述注水管出口的挡板，所述注水管延伸至所述反应腔内的部分的侧壁上设置有将所述注水管的内腔与所述反应腔连通的注水孔；以及橡胶套，套设在所述注水管的外侧壁上，用于封堵所述注水孔的出口。进一步地，还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括循环水箱和与所述循环水箱连通的恒温水箱，所述测试装置主体设置在所述循环水箱内，所述循环水箱内还设置有用于测量水温的温度计，所述恒温水箱内设置有温控装置，所述恒温水箱的下部设置有与所述循环水箱的下部连通的通水管，所述通水管上设置有阀门。进一步地，所述循环水箱的上部设置有溢流出水管，所述温度控制系统还包括设置在所述溢流出水管下方的溢流水收集水箱；所述恒温水箱还通过回流装置与所述循环水箱循环连通，所述回流装置包括水泵，所述水泵的进水口上设置有延伸至所述溢流水收集水箱内的第一连接管，所述水泵的第一出水口与出口端延伸至所述恒温水箱内的第二连接管的进水端连通。进一步地，所述水泵还设置有第二出水口，所述第二出水口通过第三连接管与所述注水管的进水端连通，且所述第三连接管上设置有阀门和流量计。进一步地，所述循环水箱的底板中央设置有向上凸起的安装座，所述安装座的顶端高于所述通水管的顶端，所述测试装置主体设置在所述安装座的顶部。进一步地，所述测试装置主体包括反应装置和套设在所述反应装置外的反力架；所述反应装置包括筒体和设置在所述筒体顶部且用于封堵所述筒体顶口的活塞，所述筒体和所述活塞围成所述反应腔，所述注水管的出水端穿过所述活塞延伸至所述反应腔内；所述反力架包括反力梁和设置在所述反力梁下方且与所述反力梁配合夹持所述反应装置的底座，所述反力梁和所述底座通过连接柱可拆卸连接，所述反应梁的下方还设置有压力盒和与所述反应梁配合夹持所述压力盒的刚性承压板，所述反应梁和所述刚性承压板通过连接件可拆卸连接，所述刚性承压板设置在所述活塞的顶部，所述筒体设置在所述底座的顶部。进一步地，所述筒体的外壁上设置有用于测试静态破碎剂径向膨胀力的防水应变片。进一步地，所述注水管包括进水部和设置在所述反应腔内且与所述进水部连通的至少一个注水部，所述进水部的进水端延伸至所述反应腔外，所述挡板设置在位于底端的所述注水部的底部，所述注水部的侧壁上设置有所述注水孔，所述橡胶套套设在所述注水部外。本专利技术提供的静态破碎剂膨胀力测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术静态破碎剂膨胀力测试装置在测试装置主体上加设了延伸至反应腔内的注水管，并在注水管设置有注水孔的区域外套设了用于封堵注水孔的出口的橡胶套。橡胶套的设置避免了加水过程中静态反应剂通过注水管溢出的现象发生，确保了注水时与注水后反应腔内的静态破碎剂总量不变，进而确保了注水量改变时静态破碎剂膨胀力测试的顺利进行。因此，本专利技术实施例提供的静态破碎剂膨胀力测试装置，克服了传统静态破碎剂膨胀力测试装置在静态破碎剂反应过程中注水静态破碎剂易由注水孔喷出的技术难题，实现了静态破碎剂反应过程中持续加水操作，测试出了改变膨胀反应条件(注水量)时静态破碎剂膨胀力的变化情况，测试过程更加贴近实际工程中静态破碎剂的反应过程，测试结果更加准确，通过本专利技术实施例提供的静态破碎剂膨胀力测试装置可以更好的为实际工程服务。本专利技术还提供一种静态破碎剂膨胀力测试方法，包括以下步骤：将拌合好的静态破碎剂放入静态破碎剂膨胀力测试装置中测试装置主体的反应腔内；通过所述测试装置主体对未注水前的所述静态破碎剂的膨胀力进行测试，并对测试结果进行记录；通过注水管向所述反应腔内注水；通过所述测试装置主体对注水时和/或注水后所述静态破碎剂的膨胀力进行测试，并对测试结果进行记录。进一步地，所述静态破碎剂膨胀力测试装置还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括循环水箱和与所述循环水箱连通的恒温水箱；在所述将拌合好的静态破碎剂放入静态破碎剂膨胀力测试装置中测试装置主体的反应腔内步骤前还设置有调整测试环境温度步骤，所述调整测试环境温度步骤包括以下步骤：将测试装置主体放置到所述循环水箱内；根据测试所需环境温度调整所述循环水箱内的水温。本专利技术提供的静态破碎剂膨胀力测试方法的有益效果在于：与现有技术相比，采用本专利技术提供的静态破碎剂膨胀力测试装置在静态破碎剂反应过程中向反应腔内加水，克服了传统静态破碎剂膨胀力测试方法在静态破碎剂反应过程中注水静态破碎剂易由注水孔喷出的技术难题，实现了膨胀反应条件(注水量)改变后静态破碎剂轴向膨胀压力的变化情况的实时测试，可测出加水时和/或加水后静态破碎剂轴向和/或径向膨胀压力的变化情况，测试过程更加贴近实际工程中静态破碎剂的反应过程，测试结果更加准确，通过本专利技术实施例提供的静态破碎剂膨胀力测试方法以更好的为实际工程服务。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的静态破碎剂膨胀力测试装置的竖向剖面结构示意图；图2为本专利技术实施例所采用的注水管的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的静态破碎剂膨胀力测试装置的竖向剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例所采用的连接件的结构示意图。图中：100、测试装置主体；110、反应装置；111、筒体；112、活塞；120、连接件；121、螺纹杆；122；固定螺母；123；限位螺母；130、压力盒；140、反力架；141、反力梁；142、底座；143、连接柱；144；刚性承压板；150；连接件；200、注水管；210、进水部；220、注水部；230、连接部；300、挡板；400、注水孔；500、橡胶套；600、温度控制系统；610、循环水箱；620、恒温水箱；630本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于，包括：测试装置主体(100)，内设反应腔；注水管(200)，进水端设置在所述反应腔外，出水端延伸至所述反应腔内，且出水端的端部设置有用于封堵所述注水管(200)出口的挡板(300)，所述注水管(200)延伸至所述反应腔内的部分的侧壁上设置有将所述注水管(200)的内腔与所述反应腔连通的注水孔(400)；以及橡胶套(500)，套设在所述注水管(200)的外侧壁上，用于封堵所述注水孔(400)的出口。

【技术特征摘要】
1.静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于，包括：测试装置主体(100)，内设反应腔；注水管(200)，进水端设置在所述反应腔外，出水端延伸至所述反应腔内，且出水端的端部设置有用于封堵所述注水管(200)出口的挡板(300)，所述注水管(200)延伸至所述反应腔内的部分的侧壁上设置有将所述注水管(200)的内腔与所述反应腔连通的注水孔(400)；以及橡胶套(500)，套设在所述注水管(200)的外侧壁上，用于封堵所述注水孔(400)的出口。2.如权利要求1所述的静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于：还包括温度控制系统(600)，所述温度控制系统(600)包括循环水箱(610)和与所述循环水箱(610)连通的恒温水箱(620)，所述测试装置主体(100)设置在所述循环水箱(610)内，所述循环水箱(610)内还设置有用于测量水温的温度计(650)，所述恒温水箱(620)内设置有温控装置(630)，所述恒温水箱(620)的下部设置有与所述循环水箱(610)的下部连通的通水管(640)，所述通水管(640)上设置有阀门。3.如权利要求2所述的静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于：所述循环水箱(610)的上部设置有溢流出水管(660)，所述温度控制系统(600)还包括设置在所述溢流出水管(660)下方的溢流水收集水箱(670)；所述恒温水箱(620)还通过回流装置(700)与所述循环水箱(610)循环连通，所述回流装置(700)包括水泵(710)，所述水泵(710)的进水口上设置有延伸至所述溢流水收集水箱(670)内的第一连接管(720)，所述水泵(710)的第一出水口与出口端延伸至所述恒温水箱(620)内的第二连接管(730)的进水端连通。4.如权利要求3所述的静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于：所述水泵(710)还设置有第二出水口，所述第二出水口通过第三连接管(740)与所述注水管(200)的进水端连通，且所述第三连接管(740)上设置有阀门和流量计(750)。5.如权利要求2所述的静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于：所述循环水箱(610)的底板中央设置有向上凸起的安装座(680)，所述安装座(680)的顶端高于所述通水管(640)的顶端，所述测试装置主体(100)设置在所述安装座(680)的顶部。6.如权利要求1-5任一项所述的静态破碎剂膨胀力测试装置，其特征在于：所述测试装置主体(100)包括反应装置(110)和套设在所述反应装置(110)外的反力架(140)；所述反应装置(110)包括筒体(111)和设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，姚四海，张素红，闫肃，谢群星，闫红强，吕耀宗，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，中铁十六局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13