本實(shí)用新型涉及巖石膨脹領(lǐng)域，尤其涉及一種巖石膨脹試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

巖石在遇水作用后會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)，它會(huì)引起巖石的體積膨脹和力學(xué)性能的變化。工程中定義在水的物理化學(xué)作用下隨時(shí)間的發(fā)展易產(chǎn)生體積增加、破碎和分解的一類巖石為膨脹巖。膨脹巖具有較強(qiáng)膨脹性能，當(dāng)巖體受到擾動(dòng)，特別是遇水時(shí)，性狀常發(fā)生巨大變化，產(chǎn)生體積膨脹，對(duì)構(gòu)筑物產(chǎn)生巨大的膨脹壓力，嚴(yán)重影響工程的穩(wěn)定性，會(huì)引起地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)巖石膨脹性進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試是巖土工程領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工作。巖石膨脹性試驗(yàn)主要包括膨脹率試驗(yàn)和膨脹力試驗(yàn)，膨脹率試驗(yàn)是測(cè)量膨脹巖遇水后軸向變形的膨脹率，膨脹力試驗(yàn)是測(cè)量膨脹巖遇水后變形趨勢(shì)被約束的軸向膨脹力。

目前，現(xiàn)有技術(shù)多采用千分表測(cè)取膨脹巖遇水后的軸向變形量，千分表采用人工讀數(shù)的測(cè)量方法，不但精度較差，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，而且浸水時(shí)間與最后讀數(shù)間還存在一個(gè)不同步的問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)膨脹變形與精確讀數(shù)的實(shí)時(shí)同步測(cè)量。同時(shí)，現(xiàn)有設(shè)備通常無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)不同軸壓條件下的巖石膨脹力、巖石膨脹率及巖石吸水率各項(xiàng)指標(biāo)的綜合測(cè)量，巖石試件軸壓的加載通常采用絲杠進(jìn)行手動(dòng)加載，難以保證加載精度。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供的一種巖石膨脹試驗(yàn)裝置，以測(cè)量不同軸壓下巖石膨脹力、巖石膨脹率及巖石吸水率各項(xiàng)指標(biāo)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型方案包括：

一種巖石膨脹試驗(yàn)裝置，其包括罩體，其中，罩體的頂板上布置有一上部傳力機(jī)構(gòu)，罩體下部布置有一底部托盤，底部托盤上布置有用于巖石膨脹測(cè)試的測(cè)試機(jī)構(gòu)。

所述的巖石膨脹試驗(yàn)裝置，其中，上述測(cè)試機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底板托盤上的儲(chǔ)水罩，儲(chǔ)水罩內(nèi)布置有下部傳力機(jī)構(gòu)，下部傳力機(jī)構(gòu)的上端插入儲(chǔ)水罩內(nèi)，下部傳力機(jī)構(gòu)上方布置有金屬固定套，金屬固定套內(nèi)布置有下多孔金屬墊板，下多孔金屬墊板上方布置有巖石試件，巖石試件上方布置有上多孔金屬墊板，上多孔金屬墊板上布置有蓋板盒，蓋板盒與上多孔金屬墊板相連通，蓋板盒通過(guò)一載荷傳感器與上部傳力機(jī)構(gòu)相連接，蓋板盒一側(cè)布置有一位移傳遞板，罩體的一側(cè)設(shè)置有一位移傳感器，位移傳感器下端與位移傳遞板相接觸。

所述的巖石膨脹試驗(yàn)裝置，其中，上述測(cè)試機(jī)構(gòu)還包括控水單元，控水單元包括進(jìn)水管，進(jìn)水管一部分沿下部傳力機(jī)構(gòu)與下多孔金屬墊板相連通，另一部分與儲(chǔ)水罩相連通，進(jìn)水管與一水位檢測(cè)管相連通，水位檢測(cè)管沿儲(chǔ)水罩外側(cè)豎直布置；進(jìn)水管上設(shè)置有控水閥。

所述的巖石膨脹試驗(yàn)裝置，其中，上述頂板上均布置有多個(gè)弧形限位孔，上部傳力機(jī)構(gòu)與弧形限位孔對(duì)應(yīng)處布置有限位螺栓，限位螺栓能在弧形限位孔內(nèi)滑動(dòng)。

所述的巖石膨脹試驗(yàn)裝置，其中，上述弧形限位孔包括弧形限位部與通孔部，弧形限位部與通孔部相連通，限位螺栓位于弧形限位部時(shí)，上部傳力機(jī)構(gòu)處于限位狀態(tài)，限位螺栓位于通孔部時(shí)，上部傳力機(jī)構(gòu)處于自由狀態(tài)。

本實(shí)用新型提供的一種巖石膨脹試驗(yàn)裝置，采用單獨(dú)的測(cè)試機(jī)構(gòu)，將巖石試件放置后，向測(cè)試機(jī)構(gòu)中導(dǎo)入水，然后再將上部傳力機(jī)構(gòu)松開(kāi)，可以用于巖石試件膨脹力、膨脹率和吸水率多種巖石膨脹指標(biāo)的測(cè)量，并且將裝置置于巖石試驗(yàn)機(jī)上可測(cè)量不同軸壓下的各項(xiàng)巖石膨脹指標(biāo)，從而可以采集巖石的多種參數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中巖石膨脹試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中儲(chǔ)水罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種巖石膨脹試驗(yàn)裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型提供了一種巖石膨脹試驗(yàn)裝置，如圖1、圖2與圖3所示的，其包括罩體1，其中，罩體1的頂板16上布置有一上部傳力機(jī)構(gòu)2，罩體1下部布置有一底部托盤10，底部托盤10上布置有用于巖石膨脹測(cè)試的測(cè)試機(jī)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施例中，如圖1與圖2所示的，上述測(cè)試機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底板托盤10上的儲(chǔ)水罩17，儲(chǔ)水罩17內(nèi)布置有下部傳力機(jī)構(gòu)9，下部傳力機(jī)構(gòu)9的上端插入儲(chǔ)水罩17內(nèi)，如圖1與圖2所示的，是指下部傳力機(jī)構(gòu)9的傳力柱18伸入儲(chǔ)水罩17內(nèi)，下部傳力機(jī)構(gòu)9上方布置有金屬固定套8，金屬固定套8內(nèi)布置有下多孔金屬墊板19，下多孔金屬墊板19上方布置有巖石試件7，巖石試件7上方布置有上多孔金屬墊板6，上多孔金屬墊板6上布置有蓋板盒5，蓋板盒5與上多孔金屬墊板6相連通，蓋板盒5通過(guò)一載荷傳感器3與上部傳力機(jī)構(gòu)2相連接，蓋板盒5一側(cè)布置有一位移傳遞板12，罩體1的一側(cè)設(shè)置有一位移傳感器4，位移傳感器4下端與位移傳遞板12相接觸。

更進(jìn)一步的，上述測(cè)試機(jī)構(gòu)還包括控水單元，控水單元包括進(jìn)水管20，進(jìn)水管20一部分沿下部傳力機(jī)構(gòu)9與下多孔金屬墊板19相連通，另一部分與儲(chǔ)水罩17相連通，進(jìn)水管20與一水位檢測(cè)管13相連通，水位檢測(cè)管13沿儲(chǔ)水罩17外側(cè)豎直布置；進(jìn)水管20上設(shè)置有控水閥14。

更進(jìn)一步，如圖3所示的，上述頂板16上均布置有多個(gè)弧形限位孔，上部傳力機(jī)構(gòu)2與弧形限位孔對(duì)應(yīng)處布置有限位螺栓11，限位螺栓11能在弧形限位孔內(nèi)滑動(dòng)。而且上述弧形限位孔包括弧形限位部15與通孔部21，弧形限位部15與通孔部21相連通，限位螺栓11位于弧形限位部15時(shí)，上部傳力機(jī)構(gòu)2處于限位狀態(tài)，限位螺栓11位于通孔部21時(shí)，上部傳力機(jī)構(gòu)2處于自由狀態(tài)，也就是說(shuō)上部傳力機(jī)構(gòu)2可以拆卸下來(lái)。

為了更進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型，其具體的運(yùn)行過(guò)程如下：

利用熱縮管將上多孔金屬墊板6、下多孔金屬墊板19固定于巖石試件7的兩端面，并放置于下部傳力機(jī)構(gòu)9的傳力柱18上，上部放置蓋板盒5，用金屬套環(huán)8將傳力柱18、巖石試件7和蓋板盒5進(jìn)行固定，讓后將其放置于巖石試驗(yàn)機(jī)上，利用試驗(yàn)機(jī)升高底部托盤10，使蓋板盒5與載荷傳感器3相接觸，通過(guò)控水單元的進(jìn)水管20進(jìn)行注水，利用水位監(jiān)測(cè)管13觀測(cè)水位，水位達(dá)到標(biāo)定位置時(shí)關(guān)閉控水閥14停止注水，由于巖石試件7吸水，可以通過(guò)水位監(jiān)測(cè)管13觀測(cè)水位變化，并計(jì)算得到巖石試件7的吸水率，在通過(guò)上部傳力機(jī)構(gòu)2和下部傳力機(jī)構(gòu)9限制巖石試件7產(chǎn)生軸向位移的情況下，載荷傳感器3將測(cè)量到巖石試件7產(chǎn)生的膨脹力。通過(guò)連接螺栓11在弧形限位孔內(nèi)改變位置，上部傳力機(jī)構(gòu)2處于自由狀態(tài)，也可以將上部傳力機(jī)構(gòu)2取出，在不限制巖石試件7產(chǎn)生軸向位移的情況下，蓋板盒5上移，可以通過(guò)位移傳感器4測(cè)量巖石試件7的膨脹率。通過(guò)調(diào)節(jié)巖石試驗(yàn)機(jī)可以對(duì)本裝置施加不同載荷，實(shí)現(xiàn)不同載荷條件下巖石試件7的各項(xiàng)巖石膨脹指標(biāo)。

當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。