一種測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膨脹劑在當(dāng)今建筑施工中的應(yīng)用很廣泛，它的主要功能是補(bǔ)償混凝土硬化過程中 的干縮和冷縮。為改善工程中混凝土的一些相關(guān)性能，膨脹劑可以應(yīng)用于與防水有關(guān)的地 下、水工、海工、地鐵、隧道等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程，在使用過程中提高混凝土的密實(shí)性、抗 滲性、耐磨性，以及對(duì)鋼筋的握裹力等。現(xiàn)階段膨脹水泥漿在支護(hù)工程中逐漸開始應(yīng)用，可 以將膨脹水泥漿用于錨桿錨固體，利用其側(cè)向膨脹性能提高錨桿抗拔力，同時(shí)還可以滿足 工程實(shí)際中的需要及節(jié)約原材料，該應(yīng)用在巖體錨固技術(shù)方面有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益;而不 同膨脹劑含量的水泥漿對(duì)圍巖體產(chǎn)生的壓應(yīng)力，是工程設(shè)計(jì)、施工人員需要重點(diǎn)考慮的問 題，也是膨脹水泥漿在工程中應(yīng)用所遇到的障礙，因此正確得到不同膨脹劑含量的水泥漿 的膨脹壓應(yīng)力是膨脹水泥漿廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。但目前在膨脹水泥漿的應(yīng)用中，對(duì)于正確得 到膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力，卻沒有相應(yīng)的測(cè)量方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力的方法，可以 解決沒有測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力的問題，可以測(cè)得不同膨脹劑含量的膨脹壓應(yīng)力，可 以為巖體數(shù)值模擬參數(shù)賦值提供依據(jù)，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓 應(yīng)力的方法，該方法包括以下步驟：
[0005] 步驟1:鉆孔:在圍巖體上每隔一定距離鉆取多個(gè)圓柱體孔；
[0006] 步驟2:配制膨脹水泥漿:配制多個(gè)不同膨脹劑質(zhì)量含量的膨脹水泥漿，膨脹水泥 漿的數(shù)量與圓柱體孔的數(shù)量相同；
[0007] 步驟3:注漿:將不同膨脹劑質(zhì)量含量的膨脹水泥漿分別注入圓柱體孔中；
[0008] 步驟4:在各圓柱體孔內(nèi)離孔口的不同深度等距離布置多組壓力傳感器組，每組壓 力傳感器組由布置于同一深度截面上的三個(gè)壓力傳感器組成，在同一平面內(nèi)，截面上的三 個(gè)壓力傳感器相互夾角為120度；
[0009] 步驟5:將膨脹水泥漿振搗密實(shí)，再將孔口使用不含膨脹劑的水泥漿密封；
[0010]步驟6:將多組壓力傳感器組與壓力采集系統(tǒng)連接，采集灌注膨脹水泥漿后不同時(shí) 間的壓力數(shù)據(jù)；
[0011]步驟7:根據(jù)步驟6采集的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到膨脹壓應(yīng)力數(shù)據(jù)，計(jì)算方法如下：
[0012] 通過收集的數(shù)據(jù)獲得一個(gè)圓柱體孔內(nèi)同一深度的壓力平均值F=(Fl+F2+F3)/3， 其中F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3分別為一個(gè)圓柱體孔內(nèi)同一深度的三個(gè)壓力傳感器測(cè)得的膨脹壓力值，再根 據(jù)壓應(yīng)力的計(jì)算公式，即壓應(yīng)力σ = F/A，計(jì)算出膨脹壓應(yīng)力；
[0013] 繪制不同膨脹劑質(zhì)量含量的膨脹水泥漿壓應(yīng)力隨時(shí)間變化圖像，得到膨脹壓應(yīng)力 穩(wěn)定值和極限值，
[0014] 即測(cè)得膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力。
[0015] 步驟1中，圓柱體孔的直徑為50毫米，深度為1米;兩個(gè)圓柱體孔之間的距離為2米， 圓柱體孔的數(shù)量為3個(gè)。
[0016] 步驟2中，配制三種膨脹水泥漿，其膨脹劑質(zhì)量含量分別為15%，25%和35%。
[0017] 步驟4中，在各圓柱體孔內(nèi)離孔口的200毫米、400毫米、600毫米、800毫米的深度處 等距離各布置一組壓力傳感器組。
[0018] 步驟6中，采集的數(shù)據(jù)為:灌注膨脹水泥漿后的前24小時(shí)內(nèi)，每隔2小時(shí)采集一次壓 力數(shù)據(jù);灌注膨脹水泥漿后的24小時(shí)到48小時(shí)內(nèi)，每隔6小時(shí)采集一次壓力數(shù)據(jù)，共采集灌 注膨脹水泥漿后48小時(shí)內(nèi)的數(shù)據(jù)。
[0019] 步驟7中，膨脹水泥漿的膨脹壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值取一定時(shí)間后壓應(yīng)力大小趨于穩(wěn)定的 穩(wěn)定值，膨脹水泥漿的膨脹壓應(yīng)力極限值取相同膨脹劑含量中的膨脹壓應(yīng)力中的最大值。
[0020] 壓力傳感器與壓力采集系統(tǒng)為市售產(chǎn)品，采用武漢金匯電子科技有限公司生產(chǎn)的 薄膜壓力傳感器測(cè)量系統(tǒng)。
[0021] 本發(fā)明提供的一種測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力的方法，通過利用壓力傳感器及壓 力采集系統(tǒng)測(cè)定不同膨脹劑含量的膨脹水泥漿的膨脹壓應(yīng)力，可以解決沒有測(cè)量膨脹水泥 漿膨脹壓應(yīng)力的問題，可以測(cè)得不同膨脹劑含量的膨脹壓應(yīng)力，可以為巖體數(shù)值模擬參數(shù) 賦值提供依據(jù)，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；當(dāng)膨脹劑作為裂石劑用于靜態(tài)爆破施工時(shí)，可根據(jù)巖石力學(xué) 特性，選擇能使巖石開裂的最適膨脹劑含量，節(jié)約膨脹劑原材料。
【附圖說明】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0023] 圖1為本發(fā)明圍巖體的俯視圖；
[0024]圖2為本發(fā)明圖1的A-A向剖視圖；
[0025]圖3為本發(fā)明測(cè)得的膨脹劑質(zhì)量含量分別為15%的膨脹水泥漿的壓力數(shù)據(jù)繪制的 壓應(yīng)力隨時(shí)間變化圖像；
[0026]圖4為本發(fā)明測(cè)得的膨脹劑質(zhì)量含量分別為25%的膨脹水泥漿的壓力數(shù)據(jù)繪制的 壓應(yīng)力隨時(shí)間變化圖像；
[0027]圖5為本發(fā)明測(cè)得的膨脹劑質(zhì)量含量分別為25%的膨脹水泥漿的壓力數(shù)據(jù)繪制的 壓應(yīng)力隨時(shí)間變化圖像。
【具體實(shí)施方式】 [0028] 實(shí)施例一
[0029] -種測(cè)量膨脹水泥漿膨脹壓應(yīng)力的方法，該方法包括以下步驟：
[0030] 步驟1:鉆孔:在圍巖體1上每隔一定距離鉆取多個(gè)圓柱體孔2,如圖1所示；
[0031] 步驟2:配制膨脹水泥漿:配制多個(gè)不同膨脹劑質(zhì)量含量的膨脹水泥漿，膨脹水泥 漿的數(shù)量與圓柱體孔2的數(shù)量相同；
[0032] 用電子秤稱取3組標(biāo)號(hào)為42.5的水泥，重量分別為1700克、1500克、1300克;稱取重 量分別為300克、500克、700克膨脹劑;稱取三組溫水(50攝氏度左右），每組600克;依次將三 組水泥、膨脹劑及溫水混合，配置成膨脹劑含量為15%、25%、35%的膨脹水泥漿各1組； [0033]步驟3:注漿:將不同膨脹劑質(zhì)量含量的膨脹水泥漿分別注入圓柱體孔2中；
[0034]步驟4:在各圓柱體孔2內(nèi)離孔口的不同深度等距離布置多組壓力傳感器組3,每組 壓力傳感器組3由布置于同一深度截面上的三個(gè)壓力傳感器組成，在同一平面內(nèi)，截面上的 三個(gè)壓力傳感器相互夾角為120度，如圖2所示；
[0035]步驟5:將膨脹水泥漿振搗密實(shí)，再將孔口使用不含膨脹劑的水泥漿密封；
[0036]步驟6:將多組壓力傳感器組3與壓力采集系統(tǒng)連接，采集灌注膨脹水泥漿后不同 時(shí)間的壓力數(shù)