[发明专利]一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置及方法

说明书

本发明提供了一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置及方法，涉及室内岩石力学试验技术领域。该装置包括限位螺栓、试件固定环、应变测量环、基座、盖板、压力盒、环轴支架和伸缩轴，基座上设置有多个环轴支架，伸缩轴固定在环轴支架上，试件固定环和应变测量环固定在环轴支架上，盖板和基座相对布置，压力盒设置在盖板上；试件固定环上设置有多个固定器，应变测量环上设置有多个拉线传感器。利用该装置可以对注浆材料的环向应变及轴向应力进行准确的测量，另外该装置还可以测量不同形状的注浆材料试件在不同高度的应变，该方法为注浆材料的膨胀性能测试提供了方便，还具有操作简便，寿命长，稳定性好等优点。

技术领域

本发明涉及室内岩石力学试验技术领域，尤其是一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置及方法。

背景技术

工程现场中岩石的种类繁多，性质复杂，对岩石力学特性的试验研究是本领域的重点。目前，室内试验测量(类)岩石环向应变的测量通常是使用电阻应变片或改进的电阻应变计。现有技术中只能测量应变片所在位置的局部应变，测量的范围小，且操作复杂；其他一些改进的电阻应变计灵敏度低，寿命短，测量误差大，操作不便，另外现有的室内试验都是分开单独测量(类)岩石轴向应力和环向应变数据，轴向应力和环向应变的测量通常是使用电阻应变片或改进的电阻应变计。现有的技术无法满足室内试验的高精度环向应变测量的需求。

由于缺乏可以同时测量注浆材料试样环向应变以及轴向应力的实验仪器，室内试验的环向应变以及轴向应力的同步测量是本领域需要解决的问题，为此，需要有一种能够同时精确、简便测试注浆材料环向应变以及轴向应力的仪器装置来解决现有试验设备及方法的不足。

发明内容

为了准确的进行环向应变及轴向应力进行准确的测量，方便注浆材料特性的研究，本发明提供了一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置及方法，具体的技术方案如下。

一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置，包括限位螺栓、试件固定环、应变测量环、基座、盖板、压力盒、环轴支架和伸缩轴，所述盖板和基座相对布置，基座上设置有多个环轴支架，伸缩轴固定在环轴支架上，试件固定环和应变测量环固定在环轴支架上；所述压力盒设置在盖板的中心位置上；所述试件固定环上设置有多个固定器，应变测量环上设置有多个拉线传感器。

优选的是，固定器包括端帽、螺纹杆、端头，试件固定环上设置有多个固定孔，固定器的螺纹杆和固定孔配合，螺纹杆的两端分别设置端帽和端头。

优选的是，端帽与螺纹杆之间拆卸连接固定，端帽接触面为弧形或平面。

优选的是，拉线传感器包括锥形接头、传感器、连接轴和拉线，所述应变测量环上设置有多个测量孔，连接轴与测量孔相互配合，锥形接头设置在连接轴的端部，拉线连接传感器与连接轴相连。

优选的是，应变测量环通过连接柱与环轴支架相连接，应变测量环上沿四个方向分别各设置两个拉线传感器。

优选的是，环轴支架设置有与试件固定环、应变测量环相互配合的调节滑轨和限位装置；所述环轴支架边缘还设置有刻度。

一种注浆材料环向应变及轴向应力测量方法，利用上述的一种注浆材料环向应变及轴向应力测量装置，步骤包括：

S1.制作注浆材料试件，将试件放在基座上，通过试件固定环将试件固定；

S2.通过限位螺栓调整伸缩轴的长度，使盖板上的压力盒与试件上表面贴合；

S3.根据试件形状选择拉线传感器的数量和位置，调整锥形接头与试件的表面贴合；

S4.对岩石试件施加载荷；

S5.获取压力盒对轴向应力的监测数据，以及拉线传感器对环向应变的监测数据。

进一步优选的是，试件固定环通过端帽与试件环向贴合，对试件的位置进行限位。