天津岩石耐崩解试验仪是一种用于评估岩石在干湿循环条件下抵抗软化及崩解能力的专用设备。该仪器广泛应用于地质工程、土木工程及采矿工程等领域,为岩体稳定性评估提供重要依据。以下将从设备概述、工作原理、主要结构、操作步骤、注意事项及维护保养等方面进行系统介绍。
1.设备概述
天津岩石耐崩解试验仪主要由圆柱形筛筒、驱动装置、水槽及控制系统组成。筛筒通常由不锈钢制成,内部可放置岩石样品。驱动装置通过电机带动筛筒匀速旋转,模拟岩石在自然环境中经历的干湿交替过程。水槽用于盛放水,使样品在旋转过程中周期性浸没和暴露。控制系统可设置转速、循环次数及时间参数,确保试验过程标准化。
2.工作原理
试验基于岩石遇水软化的特性设计。样品在筛筒内随旋转反复浸入水中又暴露于空气中,通过多次循环后,观察其破碎或质量损失情况。崩解程度通过计算样品试验后的质量损失率来量化,公式为:质量损失率=(初始质量-干燥后质量)/初始质量×100%。该指标反映岩石的耐崩解性能,数值越低表明岩石抗软化能力越强。
3.主要结构
(1)筛筒:标准孔径的网状圆筒,用于容纳样品并允许碎屑排出。
(2)驱动单元:包括电机和减速器,提供稳定转速,通常范围为10-20转/分钟。
(3)水槽:位于筛筒下方,尺寸与筛筒匹配,确保充分浸没。
(4)控制面板:设有定时器、计数器及转速调节钮,支持预设循环次数(如10-100次)。
(5)机架:支撑整体结构,采用防锈材料制作。
4.操作步骤
(1)样品制备:从岩芯或块状样品中裁取近似球状或立方体的试件,质量约100-500克,记录初始质量。
(2)安装样品:将样品放入筛筒并紧固筒盖,确保密封性。
(3)参数设置:通过控制面板设定转速、循环次数及单次循环时间(例如每循环包含10分钟浸没和5分钟暴露)。
(4)启动试验:开启仪器,筛筒开始旋转,样品按设定周期浸入和出水。
(5)结束与清理:达到预设循环后仪器自动停止,取出样品并清洗残留碎屑,在105℃烘箱中干燥至恒重后称重。
(6)计算结果:根据质量损失率评估耐崩解性,重复试验多次取平均值以提高准确性。
5.注意事项
(1)样品应具有代表性,避免使用已有裂纹或风化严重的部分。
(2)水温需保持常温(约20℃),避免极端温度影响结果。
(3)定期检查筛筒是否变形或堵塞,防止碎屑积累导致误差。
(4)操作时需佩戴防护装备,避免旋转部件造成伤害。
(5)校准仪器每年至少一次,确保转速和计时精度。
6.维护保养
(1)每次试验后清洁水槽和筛筒,防止水垢或残留物腐蚀。
(2)对电机和传动部件定期添加润滑油,保证运转顺畅。
(3)存放于干燥环境中,避免电气部件受潮。
(4)长期停用时断开电源,并覆盖防尘罩。
天津岩石耐崩解试验仪的设计注重实用性和可靠性,其测试结果可为工程选址、边坡稳定性分析或隧道施工提供数据支持。通过规范操作和定期维护,该仪器能长期稳定工作,服务于岩土工程领域的质量评估需求。
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