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专利号: 2018104351202
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:包括试样筒(1)、试样筒支座(7)、升降螺杆(8)、称重传感器(9)、称重传感器记录仪(25)、供水槽(16)、恒温水槽(13)、调平支座(15)、温度控制器(24)、第一加热模块(11a)和第二加热模块(11b)、第一温度传感器(12a)和第二温度传感器(12b)、水位控制阀(19)、溢水槽(21),所述试样筒(1)上设置有顶盖(5),在顶盖(5)上设置有透气孔(6);

所述第一加热模块(11a)和第二加热模块(11b)分别对恒温水槽(13)和供水槽(16)内的水进行加热,第一温度传感器(12a)和第二温度传感器(12b)分别对恒温水槽(13)和供水槽(16)内的水温进行检测,温度控制器(24)根据恒温水槽(13)和供水槽(16)内的水温调节第一加热模块(11a)和第二加热模块(11b),维持恒温水槽(13)和供水槽(16)内的水温恒定;

所述称重传感器(9)置于恒温水槽(13)内,试样筒支座(7)放置在称重传感器(9)上,试样筒(1)放置在试样筒支座(7)上,通过升降螺杆(8)调整试样筒支座(7)和试样筒(1)的高度,通过称重传感器(9)称取试样筒(1)及其内置物的重量,称重传感器记录仪(25)用于记录称重传感器(9)的称重数据;

所述供水槽(16)向恒温水槽(13)供水,调平支座(15)用于调整试样筒(1)内置腔底面水平,所述恒温水槽(13)和溢水槽(21)通过溢水管(20)连通,水位控制阀(19)设置在溢水管(20)上,水位控制阀(19)用于维持恒温水槽(13)内水平面与试样筒(1)内置腔底面的相对高度;

实验方法为:

步骤一:根据水准泡(14)的提示,利用调平支座(15)将恒温水槽(13)调平;

步骤二:向供水槽(16)和恒温水槽(13)内注水至设定水位,利用供水阀(18)和水位控制阀(19)控制恒温水槽(13)内的水维持在水位线(22)的高度,保证试验过程中恒温水槽(13)内水位线(22)不发生变化;步骤三:利用温度控制器(24),按照试验要求调整并维持恒温水槽(13)和供水槽(16)内的水温,根据第一温度传感器(12a)和第二温度传感器(12b)分别对恒温水槽(13)和供水槽(16)内的水温进行检测,温度控制器(24)根据检测值启动第一加热模块(11a)和第二加热模块(11b);

步骤四:待供水槽(16)和恒温水槽(13)内水温恒定后,将不放置试样的试样筒(1)放置在试样筒支座(7)上,调节升降螺杆(8),使滤纸(2)的位置低于水位线(22)一定阈值范围,恒温水槽(13)内的水通过透水孔(26)、透水石层(3)和滤纸(2)进入试样筒(1)内;实时记录称重传感器记录仪(25)的读数,待读数稳定后,关闭供水阀(18)和水位控制阀(19),并将该稳定读数作为初始值;

步骤五:取出试样筒(1),将试样放置在试样筒(1)的内置腔底面上;

步骤六:重新将放置有试样的试样筒(1)放置在试样筒支座(7)上,开启供水阀(18)和水位控制阀(19),至恒温水槽(13)内的水稳定在水位线(22),开启称重传感器记录仪(25)和CCD高速照相模块(23),记录试样吸水质量和试样表观浸润线和结构状态;

步骤七:通过对比放置试样和不放置试样的记录信息,即可得到试样吸水过程中的吸水量变化规律、水分扩散规律和试样表观结构演化规律。

2.根据权利要求1所述的一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:在恒温水槽(13)上设置有水准泡(14)。

3.根据权利要求1所述的一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:所述恒温水槽(13)和供水槽(16)通过供水管(17)连通,在供水管(17)上设置有供水阀(18)。

4.根据权利要求1所述的一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:所述试样筒(1)为透明材质,试样筒(1)的底座(4)上设置有透水孔(26),在底座(4)上均匀铺设透水石层(3),在透水石层(3)上铺设滤纸(2),将铺设了滤纸(2)的透水石层(3)的上表面作为试样筒(1)内置腔底面。

5.根据权利要求1所述的一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:所述试样筒(1)为圆柱形。

6.根据权利要求1所述的一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:还包括CCD照相模块(23),CCD照相模块(23)用于拍摄试样筒(1)及其内置物。

7.根据权利要求1所述的一种弱胶结岩体吸水试验装置的实验方法,其特征在于:当称重传感器记录仪(25)显示的试样吸水后的质量读数保持稳定的时间达到24小时,且试样浸润线及表观结构不再发生明显变化后,完成弱胶结岩体试样吸水试验。