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专利号: 2017114601375
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-06-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用CT扫描分析不同含量膨胀剂锚固体膨胀机理的方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1:截取合适尺寸的PVC管,先在其外部包裹多层碳纤维布后用细软管在PVC管外部沿母线方向等距布置3圈成“丰”字形用于扫描层数的定位,再在底部用木板密封后使用胶水粘接牢固;

步骤2:选取适当尺寸的长方形木片,在沿长度方向两端采用电锯等间距锯出五条凹槽后在中间连接区域等间距布置三个应变片,用于扫描圈数的定位;

步骤3:取非金属锚杆,在一端某侧面挖方槽,方槽内沿竖向方向等间距布置一组应变片,在锚杆应变片相对侧面等间距布置多个压力传感器;

步骤4:根据实验需求配制不同膨胀剂含量水泥浆待用;

步骤5:将锚杆居中、木板宽度方向沿半径方向放入PVC管内,灌浆后立即将应变片、压力传感器与应变采集系统和压力采集系统连接;

步骤6:采集灌注不同膨胀剂含量水泥浆后不同时间的应力与应变数据,同时在水泥浆初凝后对PVC管进行第一次CT扫描,在初凝至终凝中间,再对PVC管进行一次扫描,终凝后将整个PVC管浸泡于水中,在终凝后的前三个月内每隔半个月扫描一次,后三个月内每隔一个月扫描一次,同步记录数据与CT值,所述CT值即为岩石及膨胀水泥浆体的密实度值;

步骤7:根据所采集的应力数据,绘制不同膨胀剂含量的水泥浆压应力随时间变化图像;同时根据同一时刻不同圈数与层数位置的CT值绘制不同膨胀剂含量的水泥浆的CT值随圈数与层数变化的图像并分析其中规律,并将两者变化图像在时间上建立对应关系,研究膨胀水泥浆体在真实岩体中的膨胀机理及变化规律。

2.根据权利要求1所述的用CT扫描分析不同含量膨胀剂锚固体膨胀机理的方法,其特征在于:所述步骤1中详细步骤为,使用碳纤维布在PVC管外部包裹多层以提供约束力防止水泥膨胀胀裂PVC管,以模拟地应力约束条件,并在碳纤维布外侧布置细软管“丰”字形以确定扫描层的位置,即在多次扫描中对同一位置进行扫描,进而比较同一位置CT值随时间变化趋势。

3.根据权利要求1所述的用CT扫描分析不同含量膨胀剂锚固体膨胀机理的方法,其特征在于:步骤2中,长方形木片长边为PVC管高,短边为PVC管半径,在两短边上每隔L间距,用电锯锯深深度为M,用于扫描中圈数的定位,而后在中间连接区域等间距布置三个应变片。

4.根据权利要求1所述的用CT扫描分析不同含量膨胀剂锚固体膨胀机理的方法,其特征在于:步骤3中,实验所用锚杆为玻璃纤维锚杆,插入深度为PVC管高,在插入的深度端从底部沿轴向在锚杆上铣槽,槽长度为a,宽b,深度为c,在槽里等间距布置应变片,在锚杆应变片相对侧面等间距布置多个压力传感器。

5.根据权利要求1所述的用CT扫描分析不同含量膨胀剂锚固体膨胀机理的方法,其特征在于:步骤4中,配制膨胀剂含量分别为15%,25%和35%的膨胀水泥浆。

6.根据权利要求1所述的用CT扫描分析不同含量膨胀剂锚固体膨胀机理的方法,其特征在于:步骤5中,将非金属锚杆居中、木板宽度方向沿半径方向放入PVC管内后,先向每个PVC管内灌注x高度普通水泥浆进行垫底,而后再向每个PVC管中分别灌注y高度的不同膨胀剂含量的膨胀水泥浆并且将其振捣密实,最后向每个PVC管内灌注z高度普通水泥浆进行封口。