[发明专利]用于测定石屑试样空隙率及控制石屑试样空隙率的试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于测定石屑试样空隙率及控制石屑试样空隙率的试验装置及方法，包括固定架，固定架由底座和顶板及均匀固定在底座和顶板之间的三个竖向布置的导杆构成，底座中央固定有竖向伸缩的液压缸，液压缸的活塞杆端固定有下压板，三个导杆中间安装有透明的试样筒，试样筒通过安装板安装在三个导杆上，顶板的底面上安装有上压板，上压板内开设有注水孔和排气孔。本发明可以测定及控制石屑试样的空隙率，得到不同空隙率下预定高度的试件，本发明既能够实现空隙率的测定，又能够实现脱模，实现了仪器的两用化，而且本发明所提出的控制空隙率的方法，利用测定的试验数据并结合统计学，建立石屑的空隙率模型，并通过R检验进行验证，测量结果精确可靠。

技术领域

本发明涉及空隙率测定技术领域，具体涉及一种用于测定石屑试样空隙率及控制石屑试样空隙率的试验装置及方法。

背景技术

在室内压力注浆渗透试验中，需要用不同空隙率的被注浆石屑的试件进行试验，并且需要进行试件脱模，于是考虑与此试验相适应的测量设备与方法。现有测试空隙率的方法有很多种，主要包括气体吸附法、压汞法、有机溶解法、扫描电镜法等，这些方法测试范围小、操作便捷性差，不仅重复利用率低、脱模困难，而且无法对石屑的空隙率进行控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于测定石屑试样空隙率及控制石屑试样空隙率的试验装置及方法，其解决了现有空隙率测定方法测试范围小、操作便捷性差且不能控制石屑空隙率的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于测定石屑试样空隙率及控制石屑试样空隙率的试验装置，包括固定架，固定架由底座和顶板及均匀固定在底座和顶板之间的三个竖向布置的导杆构成，底座中央固定有竖向伸缩的液压缸，液压缸的缸体与底座固定连接，液压缸的活塞杆端固定有水平布置的下压板，三个导杆中间于第一压板上方安装有透明的试样筒，试样筒的外周壁上设有高度刻度线，试样筒的下端通过螺纹安装有密封端盖，试样筒的上下两端外周壁上均固定有安装板，两个安装板上均开设有分别与三个导杆滑动配合的滑孔，安装板的底面上于三个滑孔处分别固定有与三个导杆滑动配合的定位环，定位环的周壁上沿径向开设有定位螺孔，定位螺孔内安装有定位螺栓，定位螺栓旋紧在定位螺孔内并压紧在导杆上进而将定位环与导杆固定在一起，顶板的底面上于试样筒上方安装有水平布置的上压板，上压板通过竖向布置的连接杆与顶板固定连接，其中顶板上开设有螺孔，连接杆的顶部外周壁上设有与螺孔相配合的外螺纹，所述上压板和下压板均为圆形且上压板和下压板的外周壁均可与试样筒的内周壁密封滑动配合，上压板内分别开设有竖向贯穿于上压板的注水孔和排气孔。

所述试样筒为PMMA筒。

所述底座上安装有水平泡。

所述试样筒与安装板通过连接螺栓固定连接，其中在试样筒的外周壁上开设有定位槽，安装板上开设有与定位槽相对应的连接螺孔，连接螺孔内安装有连接螺栓，连接螺栓旋紧在螺孔内并压紧在定位槽内进而将试样筒和安装板固定在一起。

使用用于测定石屑试样空隙率的试验装置的方法，包括如下步骤：

(1)对试验石屑进行筛分，筛得不同粒径的石屑试样，称取粒径为r₁质量为m₁的石屑试样，将试样筒称重记为m₂；