一、裝置介紹:
本試驗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計,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,精準測定加固后圍巖的力學性能及注漿效果。裝置集成了材料制備、圍巖模擬、注漿施工、養(yǎng)護及力學檢測等功能,能滿足正交試驗及對比試驗需求,為膨脹注漿材料的配比優(yōu)化和性能驗證提供可靠的試驗平臺。
二、技術參數:
圍巖模擬模具:尺寸為300mm×300mm×300mm(可定制),材質為高強度鋼,抗壓強度≥200MPa,能承受注漿壓力及養(yǎng)護過程中的應力作用。
注漿泵:工作壓力范圍0-10MPa,流量調節(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)護環(huán)境。
壓力試驗機:max試驗力3000kN,試驗力測量范圍2%-1**%FS,精度±1%,可測定試件的單軸抗壓強度等力學參數。
攪拌設備: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)復配早強劑、聚羧酸減水劑及水泥等材料。
三、設備組成
1、材料制備系統(tǒng):包括攪拌設備、電子天平(精度0.1g)、量筒(精度1mL)等,用于按設定配比準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,可根據試驗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,實現(xiàn)對模擬圍巖的精準注漿操作。
4、養(yǎng)護系統(tǒng):主要為養(yǎng)護箱,提供穩(wěn)定的溫度和濕度環(huán)境,保證試件按設定齡期(7d、28d等)進行養(yǎng)護。
5、檢測系統(tǒng):由壓力試驗機、數據采集儀等構成,用于測定加固后試件的單軸抗壓強度等性能參數。
四、裝置功能
1、精準配制不同配比的膨脹注漿材料(如HCSA摻量、TEA復配早強劑摻量、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,實現(xiàn)注漿材料的灌注操作,還原實際施工過程。
3、可對加固后的試件進行標準養(yǎng)護,保證試驗條件的一致性。
4、能夠準確檢測加固試件在不同齡期的單軸抗壓強度,計算強度恢復系數,對比不同注漿材料的加固效果。
5、支持正交試驗設計,可高效研究各因素對注漿材料性能的影響,確定配比。