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原文传递测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置及方法

专利名称：	测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置及方法
摘要：	本发明提出一种测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置及方法，用以解决锚固岩体在不同工作环境条件下经历较长时间后易影响其力学稳定性和化学稳定性、进而影响其安全状态的问题。该装置包括模拟装置及检测装置，模拟装置包括试样模具、围压板和酸溶液导管；检测装置包括应变片、电阻应变仪、数据采集装置和数据处理装置，应变片与电阻应变仪连接，电阻应变仪、数据采集装置均与数据处理装置连接。本发明通过对锚固岩体试样的不同位置、不同程度地进行腐蚀，使试样性能退化，而后对性能退化的试样进行蠕变试验，从而测试出化学腐蚀‑蠕变条件下锚固岩体内外的变形特征；且结构设计简单合理，测试步骤简单可靠，容易操作。
专利类型：	发明专利
申请人：	中原工学院
发明人：	胡江春;孙光林;李晓芬;赵兵;王红芳;李鹏飞;鲁家濠;管毅;李德威;孙路革;冯贺;李锐
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T13:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010175822.9
公开号：	CN111189698A
代理机构：	郑州优盾知识产权代理有限公司
代理人：	栗改
分类号：	G01N3/06;G01N1/28;G01N1/36;G01N1/44;G;G01;G01N;G01N3;G01N1;G01N3/06;G01N1/28;G01N1/36;G01N1/44
申请人地址：	451191 河南省郑州市新郑双湖经济技术开发区淮河路1号
主权项：	1.一种测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置，其特征在于：包括测试锚固岩体化学腐蚀用的模拟装置以及检测装置，所述模拟装置包括用于盛放试样以及锚杆（4）的试样模具、用于固定试样的围压板（2）以及用于导入酸性腐蚀溶液的酸溶液导管（3）；检测装置包括应变片（5）、电阻应变仪（6）、数据采集装置（8）以及数据处理装置（7），所述应变片（5）预埋在试样内部以及锚杆（4）上，且应变片（5）与电阻应变仪（6）连接，电阻应变仪（6）、数据采集装置（8）均与数据处理装置（7）连接。 2.根据权利要求1所述的测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置，其特征在于：所述试样模具的前后两个侧壁上分别对应开设有与锚杆（4）相匹配的穿孔Ⅰ，锚杆（4）的两端分别穿过相对应的穿孔Ⅰ并通过螺母固定。 3.根据权利要求2所述的测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置，其特征在于：所述试样模具同一侧壁上的穿孔Ⅰ的数量均为5个，其中有2个穿孔Ⅰ位于侧壁的下部1/4处、且水平对称设置，有1个穿孔Ⅰ位于侧壁的中心处，剩余2个穿孔Ⅰ位于侧壁的上部3/4处、且水平对称设置。 4.根据权利要求1或3所述的测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置，其特征在于：所述围压板（2）固定在试样的左右两侧以及背面，且位于试样左右两侧的围压板（2）上设有用于穿入螺丝（10）的孔洞，以固定试样以及围压板（2）自身，位于试样背面的围压板（2）上开设有与锚杆（4）相匹配的穿孔Ⅲ。 5.根据权利要求4所述的测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置，其特征在于：所述锚杆（4）的一端穿过试样背面围压板（2）上的穿孔Ⅲ并通过螺母固定、另一端位于试样的正面且与所连接的螺母之间设有垫片（9）。 6.根据权利要求5所述的测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的装置，其特征在于：所述垫片（9）上开设有与锚杆（4）相匹配的穿孔Ⅱ，锚杆（4）穿过穿孔Ⅱ并通过螺母固定。 7.一种测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的方法，其特征在于包括以下步骤： S1：将岩石相似材料按照预定的比例要求配制成试样，并搅拌均匀，在配制试样的同时，在锚杆（4）上均匀涂抹锚固剂，然后在锚杆（4）上以及试样内部预埋应变片（5），并利用导线将应变片（5）与电阻应变仪（6）连接起来； S2：将步骤S1中搅拌均匀的试样分次倒入试样模具中； S3：在锚杆（4）上方以及试样内部垂直插入酸溶液导管（3）； S4：将步骤S3中制作好的试样模具放在常温状态下湿护12-48h，之后将试样模具脱除，并将脱模后的试样放入恒温养护箱以60-80C°养护36-72h； S5：在步骤S4中养护好的试样的左右两侧以及背面加上围压板（2），试样左右两侧的围压板（2）通过螺丝（10）紧固、试样背面的围压板（2）通过螺母与锚杆（4）旋紧； S6：在步骤S5中的试样正面的锚杆（4）上加上垫片（9）并利用螺母固定； S7：在酸溶液导管（3）中加入酸溶液对步骤S6中的试样进行腐蚀，然后在试样表面喷涂散斑图，并通过数据采集装置（8）对散斑图进行采集； S8：将电阻应变仪（6）、数据采集装置（8）与数据处理装置（7）组装好，并进行调试； S9：将步骤S7中的试样放在蠕变试验机中进行恒力加载试验，利用提前预埋好的应变片（5）对试样内部的应变现象进行检测，并通过电阻应变仪（6）以及数据处理装置（7）处理，得出应变随时间变化的数据曲线图； S10：在蠕变试验机开始工作时，利用数据采集装置（8）对试样表面的散斑图进行采集，根据拟合的数据曲线图像特征以及对该散斑图的后期处理，测试化学腐蚀-蠕变条件下试样内外的变形特征。 8.根据权利要求7所述的测试腐蚀蠕变条件下锚固岩体内外变形特征的方法，其特征在于：所述步骤S2中将搅拌均匀的试样分次倒入试样模具中的具体操作为：当倒入的试样达到试样模具容积的1/4时，将两根涂抹好锚固剂的锚杆（4）插入试样模具下部的2个穿孔Ⅰ内，继续倒入试样；当倒入的试样达到试样模具容积的1/2时，将一根涂抹好锚固剂的锚杆（4）插入试样模具中心的穿孔Ⅰ内，继续倒入试样；待倒入的试样达到试样模具容积的3/4时，将两根涂抹好锚固剂的锚杆（4）插入试样模具上部的2个穿孔Ⅰ内，最后将剩余的试样倒入试样模具中。
所属类别：	发明专利