[發明專利]用于測定石屑試樣空隙率及控制石屑試樣空隙率的試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201910361028.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109975195A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 李清富;雷佳;龐冠洪;劉軍磊;閆亞倩;孫楊;項群華;李朝政
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N5/00
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

本發明涉及一種用于測定石屑試樣空隙率及控制石屑試樣空隙率的試驗裝置及方法，包括固定架，固定架由底座和頂板及均勻固定在底座和頂板之間的三個豎向布置的導桿構成，底座中央固定有豎向伸縮的液壓缸，液壓缸的活塞桿端固定有下壓板，三個導桿中間安裝有透明的試樣筒，試樣筒通過安裝板安裝在三個導桿上，頂板的底面上安裝有上壓板，上壓板內開設有注水孔和排氣孔。本發明可以測定及控制石屑試樣的空隙率，得到不同空隙率下預定高度的試件，本發明既能夠實現空隙率的測定，又能夠實現脫模，實現了儀器的兩用化，而且本發明所提出的控制空隙率的方法，利用測定的試驗數據并結合統計學，建立石屑的空隙率模型，并通過R檢驗進行驗證，測量結果精確可靠。

技術領域

本發明涉及空隙率測定技術領域，具體涉及一種用于測定石屑試樣空隙率及控制石屑試樣空隙率的試驗裝置及方法。

背景技術

在室內壓力注漿滲透試驗中，需要用不同空隙率的被注漿石屑的試件進行試驗，并且需要進行試件脫模，于是考慮與此試驗相適應的測量設備與方法。現有測試空隙率的方法有很多種，主要包括氣體吸附法、壓汞法、有機溶解法、掃描電鏡法等，這些方法測試范圍小、操作便捷性差，不僅重復利用率低、脫模困難，而且無法對石屑的空隙率進行控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于測定石屑試樣空隙率及控制石屑試樣空隙率的試驗裝置及方法，其解決了現有空隙率測定方法測試范圍小、操作便捷性差且不能控制石屑空隙率的技術問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種用于測定石屑試樣空隙率及控制石屑試樣空隙率的試驗裝置，包括固定架，固定架由底座和頂板及均勻固定在底座和頂板之間的三個豎向布置的導桿構成，底座中央固定有豎向伸縮的液壓缸，液壓缸的缸體與底座固定連接，液壓缸的活塞桿端固定有水平布置的下壓板，三個導桿中間于第一壓板上方安裝有透明的試樣筒，試樣筒的外周壁上設有高度刻度線，試樣筒的下端通過螺紋安裝有密封端蓋，試樣筒的上下兩端外周壁上均固定有安裝板，兩個安裝板上均開設有分別與三個導桿滑動配合的滑孔，安裝板的底面上于三個滑孔處分別固定有與三個導桿滑動配合的定位環，定位環的周壁上沿徑向開設有定位螺孔，定位螺孔內安裝有定位螺栓，定位螺栓旋緊在定位螺孔內并壓緊在導桿上進而將定位環與導桿固定在一起，頂板的底面上于試樣筒上方安裝有水平布置的上壓板，上壓板通過豎向布置的連接桿與頂板固定連接，其中頂板上開設有螺孔，連接桿的頂部外周壁上設有與螺孔相配合的外螺紋，所述上壓板和下壓板均為圓形且上壓板和下壓板的外周壁均可與試樣筒的內周壁密封滑動配合，上壓板內分別開設有豎向貫穿于上壓板的注水孔和排氣孔。

所述試樣筒為PMMA筒。

所述底座上安裝有水平泡。

所述試樣筒與安裝板通過連接螺栓固定連接，其中在試樣筒的外周壁上開設有定位槽，安裝板上開設有與定位槽相對應的連接螺孔，連接螺孔內安裝有連接螺栓，連接螺栓旋緊在螺孔內并壓緊在定位槽內進而將試樣筒和安裝板固定在一起。

使用用于測定石屑試樣空隙率的試驗裝置的方法，包括如下步驟：

(1)對試驗石屑進行篩分，篩得不同粒徑的石屑試樣，稱取粒徑為r₁質量為m₁的石屑試樣，將試樣筒稱重記為m₂；