[发明专利]一种膨润土的膨胀力试验装置及测试方法

权利要求书

1.一种膨润土的膨胀力试验装置，包括密封的压力室，其特征是：在所述压力室的内部中间位置设有封闭的试样容器，试样容器的侧壁由内到外依次是刚性套筒(19)和橡胶皮套(12)，试样容器通过橡胶皮套(12)固定在压力室上，在刚性套筒(19)和橡胶皮套(12)之间均布多个应变片(18)，应变片(18)固定在刚性套筒(19)的外壁上且处于其高度的中间位置，应变片(18)连接至应变仪；在压力室的上方和下方分别设有通入试样容器的气压系统和水压系统，以及一个连通至压力室内部的油压系统。

2.根据权利要求1所述的一种膨润土的膨胀力试验装置，其特征是：所述密封的压力室包括缸筒(10)、限制单元(11)和刚性底座(9)，限制单元(11)和刚性底座(9)分部固连在缸筒(10)的上下端部使缸筒(10)内部形成密闭的空间。

3.根据权利要求2所述的一种膨润土的膨胀力试验装置，其特征是：所述封闭的试样容器的上端口设有垫块(17)，气压系统的导气管(7)依次穿过限制单元(11)和垫块(17)通入刚性套筒(19)内，导气管(7)还固定在限制单元(11)上，水压系统的导流管(14)从刚性底座(9)内部穿过通入试样容器。

4.根据权利要求2或3所述的一种膨润土的膨胀力试验装置，其特征是：所述气压系统包括储气罐(1)和缓冲钢瓶(4)，在储气罐(1)和缓冲钢瓶(4)之间的导气管路上依次安装压力计A(2)和球阀A(3)，在缓冲钢瓶(4)至压力室的导气管路上依次设置球阀B(5)和压力计B(6)。

5.根据权利要求2或3所述的一种膨润土的膨胀力试验装置，其特征是：所述水压系统包括水泵(15)，水泵(15)连接至压力室的导流管路上安装有球阀C(13)，所述油压系统包括油泵(8)，油泵(8)通过导流管(20)连通到压力室的缸筒(10)内。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种膨润土的膨胀力试验装置，其特征是：在所述刚性套筒(19)和橡胶皮套(12)之间均布设有四个应变片(18)。

7.一种应用权利要求1所述膨润土的膨胀力试验装置进行膨胀力测试的方法，其特征是，具体操作如下：

在第一阶段：首先，在试样容器内填满膨润土试样(16)，再通过油压系统向压力室内注油来对试样容器周围施压，当围压达到预设值后关闭油压系统停止注油，并将应变片(18)清零；然后，开启气压系统，从上部开始向膨润土试样(16)内注气，通过控制气压，在达到稳定状态后，刚性套筒(19)内部气压与注入压力相等时，记录气压值与相应的应变值，之后逐步增加注入的气压，得到一系列的气压值与应变值，根据这些值，建立出压力与应变的关系，通过拟合得到压力与应变的关系公式；

在第二阶段：关闭气压系统，打开水压系统从下部向膨润土试样(16)注水，膨润土吸水膨胀对刚性套筒(19)内壁施加一定的压力，即为膨胀力，此时对刚性套筒(19)产生的压力为膨润土的膨胀力以及水压力，随着膨润土持续的吸水膨胀，膨胀力增大，应变值不断增大，待应变值达到稳定后，撤去水压，则对刚性套筒(19)内壁的压力完全是膨胀力，此时的应变值对应的则是膨胀力的大小，读出此时的应变，根据第一阶段建立的压力与应变的关系公式，换算出此时的膨胀力。

8.根据权利要求7所述的一种应用膨润土的膨胀力试验装置进行膨胀力测试的方法，其特征是：所述第一个阶段中，通过气压系统注入压力的过程，先逐步增加注入的气压，再逐步减少注入的气压，得到一系列的气压值与应变值，建立出压力与应变的关系公式。