[发明专利]测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置及方法

权利要求书

1.一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，包括

测试空腔，由上凹槽和下凹槽连接后用螺母固定后形成，用于容纳土体及高聚物注浆材料；

温湿度调节控制单元，设置于所述测试空腔内，用于调节温度和湿度以使得所述测试空腔内的湿度和温度达到设定值；

绝缘保温隔热片，设置于测试空腔的外侧，用于隔离热量，保证其内温度处于稳定态。

2.根据权利要求1所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述测试腔体内填充有土体并在土体的预定位置埋设薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器通过导线孔连接外部主控单元。

3.根据权利要求2所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述测试腔体上凹槽顶部设有注浆孔、观测孔和贯通式螺栓孔。

4.根据权利要求2所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述测试腔体下凹槽底座的固定设有带螺纹的连接杆，且右侧挡板预留有导线孔。

5.根据权利要求1所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述上凹槽通过连接杆和固定螺母与所述下凹槽连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述温湿度调节控制单元包括温度调节控制模块和空气加湿雾化模块，其中，所述温度调节控制模块固定于所述上凹槽右侧挡板，所述空气加湿雾化模块固定于所述上凹槽顶部。

7.根据权利要求6所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述温度调节控制模块由温度调节控制器和PTC陶瓷直流电加热板组成，其中，所述PTC陶瓷直流电加热板固定镶嵌于所述上凹槽右侧挡板内。

8.根据权利要求6所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述空气加湿雾化模块由空气加湿雾化器和加湿导管组成，其中所述加湿导管连接注浆孔和观测孔。

9.一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的方法，所述方法执行时，使用如权利要求1-8任一项所述的测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1将土体填入测试空腔，在预定位置处埋入薄膜压力传感器，并将测试空腔进行固定；

S2同时打开空气加湿雾化器和温度调节控制器，待湿度和温度达到设定值后关闭空气加湿雾化器和温度调节控制器；

S3通过注浆向空腔注入高聚物材料，并通过观测孔判断浆液是否填满，并在注入高聚物材料的过程中，获得高聚物注浆材料膨胀固结过程中对土体的作用力的时空演化特征；

S4通过空气加湿雾化模块和温度调节控制模块对空腔内的湿度和温度进行调节，模拟真实的注浆环境条件，实现测试不同环境条件对高聚物注浆材料与土体间膨胀作用力的影响。

10.根据权利要求9所述的一种测试高聚物注浆材料对土体膨胀作用力的方法，其特征在于，所述方法通过薄膜压力传感器来监测距离接触面不同位置处的土体内的压力变化数据，从而获得高聚物注浆材料膨胀固结过程中对土体的作用力的时空演化特征。