本發(fā)明涉及礦山充填技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種膨脹充填體試塊膨脹率測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

使用尾礦充填采空區(qū)是一種有效的采場(chǎng)支護(hù)方式和尾礦處理方式，既可保證井下作業(yè)環(huán)境，又解決尾礦占地，地下采空區(qū)和地表塌陷的處理問(wèn)題。在設(shè)計(jì)充填采礦法時(shí)充填體穩(wěn)定性是最為關(guān)鍵的因素，研究表明充填體強(qiáng)度和變形行為(沉降收縮/膨脹)是決定充填體發(fā)揮結(jié)構(gòu)性功能的主要參數(shù)，對(duì)于充填體強(qiáng)度研究目前已有較多成果，但對(duì)于充填體變形行為研究正逐步引起學(xué)者們廣泛的關(guān)注，目前既缺少合理的試驗(yàn)裝置及方法，又沒(méi)有與之相匹配的試驗(yàn)規(guī)范。充填體變形行為研究的不足使得工程師不能準(zhǔn)確掌握充填料漿進(jìn)入采場(chǎng)后的力學(xué)行為，直接制約著充填開(kāi)采向更精細(xì)、更高效方向邁進(jìn)，從而限制我國(guó)礦產(chǎn)資源利用水平。充填體變形行為，尤其是膨脹行為在充填發(fā)揮結(jié)構(gòu)功能方面發(fā)揮著重要的作用，充填體膨脹有利于限制圍巖移動(dòng)、支撐采場(chǎng)頂板、吸收巖石變形釋放的應(yīng)力，有效的改善深部采場(chǎng)的高應(yīng)力環(huán)境，從而可以減小礦柱尺寸提高資源利用率，改善采場(chǎng)作業(yè)環(huán)境提高勞動(dòng)效率。膨脹行為可用膨脹率表征，但膨脹率過(guò)大時(shí)，充填體強(qiáng)度又會(huì)出現(xiàn)顯著的劣化，充填體內(nèi)部表現(xiàn)出“酥化”崩解現(xiàn)象，使得充填體強(qiáng)度失效。所以，要對(duì)充填體膨脹行為進(jìn)行深入研究。

目前膨脹充填體主要有兩類(lèi)：充填骨料中原本賦存致膨脹元素(如硫化物)和充填材料主動(dòng)添加膨脹劑。對(duì)于膨脹充填體的膨脹性能，目前沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。文獻(xiàn)中有對(duì)充填體穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)多參考巖石力學(xué)、混凝土水工試驗(yàn)規(guī)范和方法，將充填料制成ф50×100mm或70.7×70.7×70.7mm3的充填體試塊，其中對(duì)充填體尺寸的測(cè)量多采用游標(biāo)卡尺，膨脹充填體試塊表面粗糙且相對(duì)脆弱，游標(biāo)卡尺量測(cè)時(shí)會(huì)直接觸壞試塊表面，并且多次量測(cè)的數(shù)據(jù)十分離散，再加上試驗(yàn)人員操作上的差異很難有效獲得試塊軸心尺寸，使得膨脹率試驗(yàn)結(jié)果可靠性差。

在巖石力學(xué)研究中，標(biāo)準(zhǔn)gb/t50266-2013《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》、dl/t5368-2007《水力水電工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》和jtge41-2005《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》中提出了巖塊膨脹性試驗(yàn)的方法和設(shè)備，但標(biāo)準(zhǔn)中要求自由膨脹率試驗(yàn)的試塊為直徑50mm～65mm高徑比為1的圓柱體試塊或邊長(zhǎng)為50mm～65mm的正方體，要求圓柱體斷面平行和正方體對(duì)面平行，但對(duì)于低灰砂比的充填體試塊按此標(biāo)準(zhǔn)制樣難度很大；同時(shí)該規(guī)程指明試驗(yàn)設(shè)備為“自由膨脹率試驗(yàn)儀”，巖石試塊置于其中連續(xù)測(cè)量，每隔固定時(shí)間讀數(shù)1次，但充填體膨脹行為研究關(guān)注初期(7d)、中期(28d)及長(zhǎng)期(>90d)的膨脹率，同時(shí)充填體試塊要求一定的養(yǎng)護(hù)條件，自由膨脹率試驗(yàn)儀也不適于置于養(yǎng)護(hù)箱中。

在混凝土、砂漿和水泥漿力學(xué)性能研究中，標(biāo)準(zhǔn)sl352-2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》、dl/t5355-2006《水電水利工程水工試驗(yàn)規(guī)程》和jc/t313-2009《膨脹水泥膨脹率試驗(yàn)方法》中提到混凝土、砂漿和水泥凈漿試塊膨脹率的試驗(yàn)方法，但該標(biāo)準(zhǔn)中，要求膨脹率試驗(yàn)的試塊為100mm×100mm×515mm棱柱體混凝土試模、40mm×40mm×160mm棱柱體砂漿試模及25mm×25mm×280mm棱柱體水泥凈漿試模，建筑材料灰砂比較高，試塊強(qiáng)度較高，充填材料以此規(guī)格制得棱柱體試塊很容易損壞(折斷)，同時(shí)材料消耗量大不利于重復(fù)試驗(yàn)。而且，該規(guī)格的試模也不具有進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試的能力，降低試驗(yàn)參數(shù)間的可匹配性。為此，研究充填體膨脹行為直接套用巖石、混凝土類(lèi)材料性能研究的試驗(yàn)規(guī)程、設(shè)備及方法，必然不利于造成結(jié)果偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了補(bǔ)充在充填體變形行為研究中在試驗(yàn)方法和設(shè)備的不足，提供一種膨脹充填體試塊膨脹率測(cè)定裝置。

該裝置包括金屬底座、剛性立柱和夾持臂，金屬底座表面刻有激光射線校正標(biāo)記、圓形/方形刻線和帶有刻度的“十字”標(biāo)尺；金屬底座上螺紋連接與其垂直的剛性立柱，剛性立柱上標(biāo)記有夾持臂固定位置的加持標(biāo)記；夾持臂一端由螺栓固定于剛性立柱，另一端連接百分表，夾持臂中間位置配有激光發(fā)射器；百分表與夾持臂由螺栓固定螺紋連接。本裝置的主要構(gòu)件間由螺栓固定或螺紋連接，可實(shí)現(xiàn)拆解和組裝。

該裝置配有標(biāo)準(zhǔn)試塊，用于每次測(cè)量時(shí)裝置的校正操作。

圓形/方形刻線用于輔助試塊放置，圓形/方形刻線和“十字”標(biāo)尺輔助試塊測(cè)試時(shí)擺放的位置，使試塊軸心位置與百分表測(cè)量頭相對(duì)，保證每次量測(cè)的數(shù)據(jù)均為軸心長(zhǎng)度。

激光發(fā)射器，發(fā)出的射線與激光射線校正標(biāo)記相對(duì)，保證百分表測(cè)量頭垂直方向正對(duì)“十字”標(biāo)尺中心。

加持標(biāo)記輔助確定夾持臂的固定位置，可以滿足試驗(yàn)規(guī)程中不同尺寸試塊測(cè)量的要求。

金屬底座由高強(qiáng)度材料制成，不會(huì)因較重試塊的放置發(fā)生變形而影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

百分表規(guī)格選擇量程為30mm，可以滿足膨脹量較大試塊的測(cè)量要求。

激光發(fā)射器和激光射線校正標(biāo)記在組裝時(shí)保證百分表測(cè)量頭垂直方向正對(duì)“十字”標(biāo)尺中心，避免視線光學(xué)校正的誤差。

標(biāo)準(zhǔn)試塊是指采用熱膨脹系數(shù)小的材料制成ф50mm×70mm、ф50mm×100mm和ф50mm×150mm三個(gè)圓柱體，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作。

本裝置通過(guò)螺栓和螺紋實(shí)現(xiàn)裝置主要構(gòu)建的拆解和組裝，避免裝置長(zhǎng)期放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)偶然觸碰損壞，影響測(cè)量精度。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

該裝置能夠檢測(cè)滿足試驗(yàn)要求的膨脹充填體試塊的尺寸量測(cè)和膨脹率測(cè)試，裝置簡(jiǎn)單，應(yīng)用靈活，有效地簡(jiǎn)化試驗(yàn)方法，極大地減小試驗(yàn)誤差，提高了膨脹充填體試塊膨脹率的測(cè)量精度、可靠性和準(zhǔn)確性，為充填采礦法更細(xì)化研究、設(shè)計(jì)和全面推廣，提高我國(guó)礦產(chǎn)資源的利用率提供可靠保障。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的膨脹充填體試塊膨脹率測(cè)定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的膨脹充填體試塊膨脹率測(cè)定裝置俯視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中，圓柱體充填體試塊膨脹率檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中裝置的俯視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3和實(shí)施例4中，正方體充填體試塊膨脹率檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中裝置的俯視圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例5中，圓柱體巖石或混凝土試塊端面平整度檢測(cè)示意圖；

圖8為圖7中裝置的俯視圖。

其中：1-金屬底座；2-剛性立柱；3-夾持臂；4-螺栓；5-百分表；6-標(biāo)準(zhǔn)試塊；7-激光發(fā)射器；8-激光射線校正標(biāo)記；9-“十字”標(biāo)尺；10-圓形/方形刻線；11-加持標(biāo)記；12-試塊標(biāo)記；13-ф75mm×150mm圓柱體充填體試塊；14-70.7mm×70.7mm×70.7mm正方體充填體試塊；15-ф50mm×100mm圓柱體巖石試塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種膨脹充填體試塊膨脹率測(cè)定裝置。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，該裝置包括金屬底座1、剛性立柱2和夾持臂3，金屬底座1表面刻有激光射線校正標(biāo)記8、圓形/方形刻線10和帶有刻度的“十字”標(biāo)尺9；金屬底座1上螺紋連接與其垂直的剛性立柱2，剛性立柱2上標(biāo)記有夾持臂3固定位置的加持標(biāo)記11；夾持臂3一端由螺栓4固定于剛性立柱2，另一端連接百分表5，夾持臂3中間位置配有激光發(fā)射器7；百分表5與夾持臂3由螺栓4固定螺紋連接。該裝置配有標(biāo)準(zhǔn)試塊6，用于每次測(cè)量時(shí)裝置的校正操作。裝置的主要構(gòu)件間由螺栓固定或螺紋連接，可實(shí)現(xiàn)拆解和組裝。

膨脹率檢測(cè)步驟包括裝置組裝、尺寸測(cè)量及膨脹率計(jì)算。所述裝置組裝校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連，利用激光發(fā)射器7和激光射線校正標(biāo)記8使百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺9中心，之后再將各連接處固定。最后，將對(duì)應(yīng)的校正試塊放置在底座上百分表調(diào)零。

尺寸測(cè)量步驟是指試塊的軸心長(zhǎng)度，圓柱體試塊測(cè)量圓柱軸心高度：hd。膨脹率計(jì)算步驟是指，定義初始尺寸ho，再按照研究目的在設(shè)計(jì)的齡期測(cè)量試塊的尺寸hd，通過(guò)計(jì)算膨脹率。

激光發(fā)射器和激光校正標(biāo)記用于裝置的校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連。打開(kāi)激光發(fā)射器7使射線投射到激光射線校正標(biāo)記8，同時(shí)百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺9中心，同時(shí)將各連接處固定。

本實(shí)施例為最基本的實(shí)施方式，夾持臂上配有激光發(fā)射器，立柱軸線、激光發(fā)射器軸線及百分表測(cè)量桿軸線位于用于平面，且相互平行。激光發(fā)射器的射線投射到矯正標(biāo)記后將各連接處固定，校正射線的設(shè)置可以保證每次試驗(yàn)裝置都是有效的。采用該方法測(cè)試膨脹充填體試塊膨脹率簡(jiǎn)單可行，實(shí)踐證明單次重復(fù)試驗(yàn)試塊軸心長(zhǎng)度數(shù)據(jù)集中，測(cè)得膨脹充填體試塊膨脹率精度、可靠性高。

實(shí)施例2

一種膨脹充填體試塊膨脹率的檢測(cè)裝置，包括金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3，金屬底座1表面刻有激光射線校正標(biāo)記8，輔助試塊放置的圓形/方形刻線10和帶有刻度的“十字”標(biāo)尺9，保證每次測(cè)量時(shí)試塊軸線穿過(guò)底座中心，從而測(cè)量的數(shù)據(jù)為試塊軸線處的尺寸；金屬底座1上螺紋連接與其垂直的剛性立柱2，剛性立柱2上標(biāo)記有夾持臂固定位置的加持標(biāo)記11；夾持臂3上由螺栓4一端固定于剛性立柱2，另一端連接大量程(30mm)百分表5，實(shí)現(xiàn)大膨脹量試塊的測(cè)量；夾持臂3中間位置配有激光發(fā)射器7，發(fā)出的射線與激光射線校正標(biāo)記8相對(duì)，保證百分表5測(cè)量頭垂直方向正對(duì)著底座“十字”標(biāo)尺9中心；裝置配有標(biāo)準(zhǔn)試塊6，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作；裝置的主要構(gòu)件間由螺栓固定或螺紋連接，可實(shí)現(xiàn)拆解和組裝。

膨脹率檢測(cè)步驟包括裝置組裝、尺寸測(cè)量及膨脹率計(jì)算。所述裝置組裝校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連，利用激光發(fā)射器7和激光射線校正標(biāo)記8使百分表5測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺9中心，之后再將各連接處固定。最后，將對(duì)應(yīng)的校正試塊放置在底座上百分表調(diào)零。尺寸測(cè)量步驟是指試塊的軸心長(zhǎng)度，圓柱體試塊測(cè)量圓柱軸心高度：hd。膨脹率計(jì)算步驟是指，定義初始尺寸ho，再按照研究目的在設(shè)計(jì)的齡期測(cè)量試塊的尺寸hd，通過(guò)計(jì)算膨脹率。

所述激光發(fā)射器和激光校正標(biāo)記用于測(cè)量步驟中裝置的校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連。打開(kāi)激光發(fā)射器7是射線投射到激光射線校正標(biāo)記8，同時(shí)百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺中心，同時(shí)將各連接處固定。

所述標(biāo)準(zhǔn)試塊是指具有低熱膨脹系數(shù)的ф50mm×150mm圓柱體，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作，保證裝置的有效性。

如圖3和圖4所示，本實(shí)施利中采用ф75mm×150mm圓柱體充填體試塊13，金屬底座1上設(shè)置試塊標(biāo)記12。

本實(shí)施例為最基本的實(shí)施方式，組裝后的裝置均使用標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行校正操作從而保證檢驗(yàn)的有效性，裝置配備了三種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)試塊，使其適應(yīng)多種規(guī)格的膨脹充填體試塊膨脹率的檢測(cè)。采用該方法測(cè)試膨脹充填體試塊膨脹率簡(jiǎn)單可行，實(shí)踐證明單次重復(fù)試驗(yàn)試塊軸心長(zhǎng)度數(shù)據(jù)集中，測(cè)得膨脹充填體試塊膨脹率精度、可靠性高。

實(shí)施例3

參見(jiàn)圖5和圖6，一種膨脹充填體試塊膨脹率的檢測(cè)裝置，包括金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3，金屬底座表面刻有激光射線校正標(biāo)記8，輔助試塊放置的圓形/方形刻線10和帶有刻度的“十字”標(biāo)尺9，保證每次測(cè)量時(shí)試塊軸線穿過(guò)底座中心，從而測(cè)量的數(shù)據(jù)為試塊軸線處的尺寸；金屬底座上螺紋連接與其垂直的剛性立柱，剛性立柱上標(biāo)記有夾持臂固定位置的加持標(biāo)記11；夾持臂上由螺栓4一端固定于立柱，另一端連接大量程(30mm)百分表，實(shí)現(xiàn)大膨脹量試塊的測(cè)量；夾持臂中間位置配有激光發(fā)射器7，發(fā)出的射線與激光射線校正標(biāo)記8相對(duì)，保證百分表測(cè)量頭垂直方向正對(duì)著底座“十字”標(biāo)尺中心；裝置配有標(biāo)準(zhǔn)試塊6，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作；裝置的主要構(gòu)件間由螺栓固定或螺紋連接，可實(shí)現(xiàn)拆解和組裝。

膨脹率檢測(cè)步驟包括裝置組裝、尺寸測(cè)量及膨脹率計(jì)算。所述裝置組裝校正，將底座1、立柱2、夾持臂3和百分表5相連，利用激光發(fā)射器7和激光射線校正標(biāo)記8使百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺中心，之后再將各連接處固定。最后，將對(duì)應(yīng)的校正試塊放置在底座上百分表調(diào)零。尺寸測(cè)量步驟是指將標(biāo)記有字母標(biāo)記12的正方體試塊14放置在底座1上，試塊的軸心長(zhǎng)度，圓柱體試塊測(cè)量圓柱軸心高度：hd。膨脹率計(jì)算步驟是指，定義初始尺寸ho，再按照研究目的在設(shè)計(jì)的齡期測(cè)量試塊的尺寸hd，通過(guò)計(jì)算膨脹率。

所述激光發(fā)射器和激光校正標(biāo)記用于測(cè)量步驟中裝置的校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連。打開(kāi)激光發(fā)射器是射線投射到激光射線校正標(biāo)記8，同時(shí)百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺中心，同時(shí)將各連接處固定。

所述標(biāo)準(zhǔn)試塊是具有低熱膨脹系數(shù)的ф50mm×150mm圓柱體，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作，保證裝置的有效性。

在固定夾持臂時(shí)，立柱上刻有夾持臂固定標(biāo)記11，使至才測(cè)量不同尺寸的試塊時(shí)調(diào)節(jié)加持壁固定高度時(shí)更為方便簡(jiǎn)潔。

本實(shí)施例為一較佳實(shí)施方式，在進(jìn)行充填體性能試驗(yàn)時(shí)針對(duì)不同的研究目的會(huì)選擇不同規(guī)格的試模，為了提高裝置對(duì)不同規(guī)格試塊膨脹率測(cè)量的適用性，故在立柱上刻有夾持臂固定標(biāo)記，針對(duì)某一規(guī)格試塊的膨脹率檢測(cè)夾持臂有確定的固定位置。實(shí)踐證明單次重復(fù)試驗(yàn)試塊軸心長(zhǎng)度數(shù)據(jù)集中，測(cè)得膨脹充填體試塊膨脹率精度、可靠度高。

實(shí)施例4

參見(jiàn)圖5和圖6，一種膨脹充填體試塊膨脹率的檢測(cè)裝置，包括金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3，金屬底座表面刻有激光射線校正標(biāo)記8，輔助試塊放置的圓形/方形刻線10和帶有刻度的“十字”標(biāo)尺9，保證每次測(cè)量時(shí)試塊軸線穿過(guò)底座中心，從而測(cè)量的數(shù)據(jù)為試塊軸線處的尺寸；金屬底座上螺紋連接與其垂直的剛性立柱，剛性立柱上標(biāo)記有夾持臂固定位置的加持標(biāo)記11；夾持臂上由螺栓4一端固定于立柱，另一端連接大量程(30mm)百分表，實(shí)現(xiàn)大膨脹量試塊的測(cè)量；夾持臂中間位置配有激光發(fā)射器7，發(fā)出的射線與激光射線校正標(biāo)記8相對(duì)，保證百分表測(cè)量頭垂直方向正對(duì)著底座“十字”標(biāo)尺中心；裝置配有標(biāo)準(zhǔn)試塊6，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作；裝置的主要構(gòu)件間由螺栓固定或螺紋連接，可實(shí)現(xiàn)拆解和組裝。

膨脹率檢測(cè)步驟包括裝置組裝、尺寸測(cè)量及膨脹率計(jì)算。所述裝置組裝校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連，利用激光發(fā)射器7和激光射線校正標(biāo)記8使百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺中心，之后再將各連接處固定。最后，將對(duì)應(yīng)的校正試塊放置在底座上百分表調(diào)零。尺寸測(cè)量步驟是指試塊的軸心長(zhǎng)度，立方體試塊分別測(cè)量正面a、頂面b、側(cè)面c三個(gè)面的軸心長(zhǎng)度：ha，d，hb，d，hb，d，再按公式算得立方體軸心長(zhǎng)度。膨脹率計(jì)算步驟是指，定義初始尺寸ho，再按照研究目的在設(shè)計(jì)的齡期測(cè)量試塊的尺寸hd，通過(guò)計(jì)算膨脹率。

所述激光發(fā)射器和激光校正標(biāo)記用于測(cè)量步驟中裝置的校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連。打開(kāi)激光發(fā)射器使射線投射到激光射線校正標(biāo)記8，同時(shí)百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺中心，同時(shí)將各連接處固定。

所述標(biāo)準(zhǔn)試塊是低熱膨脹系數(shù)的ф50mm×150mm圓柱體，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作，保證裝置的有效性。

在固定夾持臂時(shí)，剛性立柱上刻有夾持臂固定標(biāo)記11，使在測(cè)量不同尺寸的試塊時(shí)調(diào)節(jié)夾持臂固定高度時(shí)更為方便簡(jiǎn)潔。

所述輔助圓形/方形刻線10和“十字”標(biāo)尺9是指測(cè)量步驟中ф75mm×150mm圓柱試塊14放置在底座1上，利用輔助圓形/方形刻線10和“十字”標(biāo)尺9保證試塊軸心正對(duì)著百分表5的測(cè)量頭。

本實(shí)施例為一最佳實(shí)施方式，底座上的輔助圓形/方形刻線和“十字”標(biāo)尺在測(cè)量時(shí)，試塊擺放的位置更加準(zhǔn)確，使測(cè)量的數(shù)據(jù)均為試塊軸線處的尺寸，提高數(shù)據(jù)的可靠性和試驗(yàn)的便易性。采用該方法測(cè)試含硫充填體試塊膨脹率簡(jiǎn)單可行，實(shí)踐證明單次重復(fù)試驗(yàn)試塊軸心長(zhǎng)度數(shù)據(jù)集中，測(cè)得膨脹充填體試塊膨脹率精度、可靠度高。

實(shí)施例5

參見(jiàn)圖7和圖8，一種膨脹充填體試塊膨脹率的檢測(cè)裝置，包括金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3，金屬底座表面刻有激光射線校正標(biāo)記8，輔助試塊放置的圓形/方形刻線10和帶有刻度的“十字”標(biāo)尺9，保證每次測(cè)量時(shí)試塊軸線穿過(guò)底座中心，從而測(cè)量的數(shù)據(jù)為試塊軸線處的尺寸；金屬底座上螺紋連接與其垂直的剛性立柱，剛性立柱上標(biāo)記有夾持臂固定位置的加持標(biāo)記11；夾持臂上由螺栓4一端固定于立柱，另一端連接大量程(30mm)百分表，實(shí)現(xiàn)大膨脹量試塊的測(cè)量；夾持臂中間位置配有激光發(fā)射器7，發(fā)出的射線與激光射線校正標(biāo)記8相對(duì)，保證百分表測(cè)量頭垂直方向正對(duì)著底座“十字”標(biāo)尺中心；裝置配有標(biāo)準(zhǔn)試塊6，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作；裝置的主要構(gòu)件間由螺栓固定或螺紋連接，可實(shí)現(xiàn)拆解和組裝。

所述激光發(fā)射器和激光校正標(biāo)記用于測(cè)量步驟中裝置的校正，將金屬底座1、剛性立柱2、夾持臂3和百分表5相連。打開(kāi)激光發(fā)射器使射線投射到激光射線校正標(biāo)記8，同時(shí)百分表測(cè)量桿軸線穿過(guò)底座的“十字”標(biāo)尺中心，同時(shí)將各連接處固定。

所述標(biāo)準(zhǔn)試塊是指低熱膨脹系數(shù)的ф50mm×100mm圓柱體，用于每次測(cè)量時(shí)的校正操作，保證裝置的有效性。

在固定夾持臂時(shí)，立柱上刻有夾持臂固定標(biāo)記11，使在測(cè)量不同尺寸的試塊時(shí)調(diào)節(jié)夾持臂固定高度時(shí)更為方便簡(jiǎn)潔。

所述檢驗(yàn)步驟中，將ф50mm×100mm圓柱體巖石試塊15放置在金屬底座1上，沿“十字”標(biāo)尺9從一端向另一端移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)刻度，記錄一次軸向尺寸；一條標(biāo)尺方向結(jié)束后換垂直的另一條標(biāo)尺，同樣每經(jīng)過(guò)一個(gè)刻度量取一次。檢測(cè)完一端后按相同的方法進(jìn)行下一端面檢測(cè)。

本實(shí)施例是該裝置的一個(gè)推廣應(yīng)用，利用膨脹率檢測(cè)裝置檢測(cè)巖石、混凝土試塊端面平整度。巖石、混凝土試塊進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)前需要進(jìn)行試塊精度檢驗(yàn)，圓柱體試塊相對(duì)的兩端面不平行度不應(yīng)大于0.05mm。安裝校正好膨脹充填體試塊膨脹率檢測(cè)裝置，將加工好的巖石試塊放置在其底座上，沿正交的兩個(gè)方向移動(dòng)試塊，連續(xù)測(cè)量試塊表面上軸向長(zhǎng)度。裝置上配有百分表，精度為0.01mm滿足試塊檢驗(yàn)要求的精度。實(shí)踐證明以此裝置代替游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)試塊斷面平行度，操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活、方便快捷、結(jié)果可靠，為室內(nèi)試驗(yàn)提供有效的試驗(yàn)輔助裝置。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。