[发明专利]一种静态破碎剂膨胀压测量设备及测量方法

说明书

本发明公开了一种静态破碎剂膨胀压测量设备及测量方法，由两个周边块、顶部挡片、底部挡片、连接件和两个测力计实现静态破碎剂膨胀压的测量，每一周边块的侧面的上端和该侧面的下端分别设置有上端卡槽和下端卡槽，每一周边块上与该侧面相邻的两个相对外表面上还分别设置有固定件，在膨胀压测量状态下，两个周边块的上端卡槽之间卡接有顶部挡片，两个下端卡槽之间卡接有底部挡片从而形成封闭腔室，封闭腔室中填充有静态破碎剂，两个周边块上的两个同侧固定件分别通过两个连接件连接同一测力计，从而使两个周边块处于闭合状态，通过两个测力计直接测的数据以及封闭腔室的纵向剖面面积便可得到静态破碎剂的膨胀压大小，从而提升了测量的准确性。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，更具体地说，涉及一种静态破碎剂膨胀压测量设备及测量方法。

背景技术

静态破碎剂是目前广泛应用于岩土工程领域的一种高膨胀性粉末状裂岩材料，其通过与水混合并进行水化放热反应，在较短的时间内发生体积膨胀，从而在有限的空间内产生较大的膨胀压力。以钻孔装药破岩为例，当作用于孔壁的膨胀压造成岩石内部集中拉应力超过其抗拉强度时，沿孔壁径向张开的裂隙逐步扩展，最终造成岩石的裂解破坏，所以静态破碎剂产生的膨胀压的大小将直接决定破岩效果的发挥程度，也即膨胀压的大小是直接影响静态破碎剂破碎效果的关键。

目前，对于静态破碎剂膨胀压的测量比较常用的方法有外管法、内管法及压力传感器法，且这三种测试方法均是利用电阻应变片测量静态破碎剂在限容状态下产生的应变值，并通过对应的公式计算得出膨胀压的，由于静态破碎剂在与水反应的过程中会释放出大量的热量，产生的热输出对电阻应变片测量结果的影响很大，所以通过此种方式测量得到的膨胀压具有较大的误差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种静态破碎剂膨胀压测量设备及测量方法。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种静态破碎剂膨胀压测量设备，包括两个周边块、顶部挡片、底部挡片、连接件以及两个测力计，其中，每一所述周边块的侧面的上端和该侧面的下端分别设置有上端卡槽和下端卡槽，每一所述周边块上与该侧面相邻的两个相对外表面上还分别设置有固定件；

在膨胀压测量状态下，两个所述周边块的上端卡槽之间卡接有顶部挡片，两个所述下端卡槽之间卡接有底部挡片从而形成封闭腔室，所述封闭腔室中填充有静态破碎剂，两个所述周边块上的两个同侧固定件分别通过两个连接件连接同一测力计，从而使两个所述周边块处于闭合状态。

可选的，所述连接件为螺杆，所述固定件为凸出设置在所述周边块上的孔，所述测量设备还包括与所述螺杆相匹配的螺帽，在膨胀压测量状态下，所述螺杆穿过对应的孔并与对应的螺帽进行配合从而实现固定。

可选的，每一所述周边块上的固定件凸出设置于与该侧面相对的边缘线的中间位置上。

可选的，所述测力计为电子秤。

可选的，所述顶部挡片和所述底部挡片为带有两个凸耳结构的圆片，所述顶部挡片的两个凸耳结构分别与两个周边块上的上端卡槽相适配，所述底部挡片的两个凸耳结构分别与两个周边块上的下端卡槽相适配，在膨胀压测量状态下，两个所述周边块形成立方体或长方体。

可选的，所述封闭腔室为圆柱状。

基于上述任意一种静态破碎剂膨胀压测量设备，本发明还提供一种测量方法，包括：

S1：获取两个测力计上的数据；

S2：基于两个测力计上的数据以及所述封闭腔室的纵向剖面面积计算所述静态破碎剂的膨胀压。

可选的，步骤S2中通过公式计算所述静态破碎剂的膨胀压，其中F1和F2分别表示利用两个所述测力计分别测量得到的用于使两个所述闭合块闭合的拉力，S表示所述封闭腔室的纵向剖面面积。