一、裝置介紹:
本試驗(yàn)裝置專為煤礦巷道破碎圍巖膨脹注漿材料加固效果測試設(shè)計(jì),可模擬不同配比注漿材料在破碎圍巖環(huán)境下的加固過程,精準(zhǔn)測定加固后圍巖的力學(xué)性能及注漿效果。裝置集成了材料制備、圍巖模擬、注漿施工、養(yǎng)護(hù)及力學(xué)檢測等功能,能滿足正交試驗(yàn)及對(duì)比試驗(yàn)需求,為膨脹注漿材料的配比優(yōu)化和性能驗(yàn)證提供可靠的試驗(yàn)平臺(tái)。
二、技術(shù)參數(shù):
圍巖模擬模具:尺寸為300mm×300mm×300mm(可定制),材質(zhì)為高強(qiáng)度鋼,抗壓強(qiáng)度≥200MPa,能承受注漿壓力及養(yǎng)護(hù)過程中的應(yīng)力作用。
注漿泵:工作壓力范圍0-10MPa,流量調(diào)節(jié)范圍0-5L/min,壓力控制精度±0.1MPa,可穩(wěn)定輸出不同配比的注漿材料。
養(yǎng)護(hù)箱:溫度控制范圍10-40℃,精度±1℃;濕度控制范圍50%-95%RH,精度±5%RH,能模擬煤礦井下不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境。
壓力試驗(yàn)機(jī):max試驗(yàn)力3000kN,試驗(yàn)力測量范圍2%-1**%FS,精度±1%,可測定試件的單軸抗壓強(qiáng)度等力學(xué)參數(shù)。
攪拌設(shè)備:攪拌速度0-1500r/min,攪拌容量5-50L,能均勻混合高性能混凝土膨脹劑(HCSA)、三乙醇胺(TEA)復(fù)配早強(qiáng)劑、聚羧酸減水劑及水泥等材料。
三、設(shè)備組成
1、材料制備系統(tǒng):包括攪拌設(shè)備、電子天平(精度0.1g)、量筒(精度1mL)等,用于按設(shè)定配比準(zhǔn)確配制膨脹注漿材料及純水泥漿液。
2、圍巖模擬系統(tǒng):由圍巖模擬模具、破碎巖體填充裝置組成,可根據(jù)試驗(yàn)需求填充不同破碎程度的圍巖樣本。
3、注漿系統(tǒng):包含注漿泵、注漿管、壓力表等,實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬圍巖的精準(zhǔn)注漿操作。
4、養(yǎng)護(hù)系統(tǒng):主要為養(yǎng)護(hù)箱,提供穩(wěn)定的溫度和濕度環(huán)境,保證試件按設(shè)定齡期(7d、28d等)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
5、檢測系統(tǒng):由壓力試驗(yàn)機(jī)、數(shù)據(jù)采集儀等構(gòu)成,用于測定加固后試件的單軸抗壓強(qiáng)度等性能參數(shù)。
四、裝置功能
1、精準(zhǔn)配制不同配比的膨脹注漿材料(如HCSA摻量、TEA復(fù)配早強(qiáng)劑摻量、聚羧酸減水劑摻量可變)及純水泥漿液。
2、能模擬煤礦巷道破碎圍巖環(huán)境,實(shí)現(xiàn)注漿材料的灌注操作,還原實(shí)際施工過程。
3、可對(duì)加固后的試件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),保證試驗(yàn)條件的一致性。
4、能夠準(zhǔn)確檢測加固試件在不同齡期的單軸抗壓強(qiáng)度,計(jì)算強(qiáng)度恢復(fù)系數(shù),對(duì)比不同注漿材料的加固效果。
5、支持正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),可高效研究各因素對(duì)注漿材料性能的影響,確定配比。