[0001] 本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置。

[0002] 混凝土收缩变形的测试方法主要包括非接触法和接触法。非接触法主要用于测定早龄期混凝土的自有收缩变形和无约束状态下混凝土的自有收缩变形；接触法主要用于测定无约束条件下硬化混凝土的收缩变形性能。然而，对于岩石‑混凝土的粘结约束收缩变形，还未见有相关的测定方法和测试装置。

[0003] 正如大家所知地，隧道中喷射混凝土会受到围岩的粘结约束作用，其收缩变形性能不同于无约束状态。现有的混凝土收缩变形性能测定方法不再适用，接触法测定时需将试件从养护室搬出，不仅费时、费力，而且易受环境干扰，影响测量精度，而非接触法的测定环境存在一定局限，测试仪器在高温40℃的养护环境下将无法正常工作。因此，研发一种简单、方便、高效，可满足实时测定多种养护环境下岩石‑混凝土的粘结约束收缩变形测试装置及测试方法已成为本领域亟待解决的技术问题之一。

[0004] 故针对现有技术存在的问题，本设计积极研究改良，于是有了本发明一种岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置。

[0040] 为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

[0041] 请参阅图1～图4，图1所示为本发明岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置在喷射用混凝土浇筑前的正视图。图2所示为本发明岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置在喷射用混凝土浇筑前的俯视图。图3所示为本发明岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置在喷射用混凝土浇筑后的正视图。图4所示为本发明岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置在喷射用混凝土浇筑后的俯视图。所述岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置，包括：

[0042] 试模1，所述试模1由底板11、侧板12、端板13围合形成上端开口的盒体结构；

[0043] 岩石2，所述岩石2呈块体设置在所述试模1内，且其长度和宽度与所述底板11的长度和宽度对应相等；

[0044] 螺纹杆3，所述螺纹杆3具有上螺纹杆31和下螺纹杆32，所述上螺纹杆31和下螺纹杆32均贯穿所述试模1呈面向设置的侧板12，并具有外露端，所述上螺纹杆31、下螺纹杆31各自成对设置在所述侧板12的长边中心线两侧，且均位于所述侧板12的短边中心线同侧；

[0045] 圆柱形螺母4，所述圆柱形螺母4设置在所述螺纹杆3的外露端处；

[0046] 光轴延长杆5，所述光轴延长杆5一端为螺纹端51，另一端通过十字连接件6与所述圆柱形螺母4固定；

[0047] 千分表7，所述千分表7的测杆端71与所述光轴延长杆5的螺纹端51相连，所述千分表7通过十字连接件6与所述圆柱形螺母4固定。

[0048] 为了更直观的揭露本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合具体实施方式对所述岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置的结构构成和工作原理进行阐述。在具体实施方式中，所述各功能部件的结构形式、数量、连接方式、具体尺寸等仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。

[0049] 在本发明中，所述岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置，包括：

[0050] 试模1，所述试模1由底板11、侧板12、端板13围合形成上端开口的盒体结构；

[0051] 非限制性地，所述底板11、侧板12、端板13之间通过螺钉拼装。在具体拼装过程中，优选地，首先将岩石2置于底板11上后，再行拼装侧板12和端板13。更具体地，所述底板11的长度为500mm，宽度为100mm，厚度为15mm；所述侧板12的长度为500mm，宽度为215mm，厚度为15mm；所述端板13的长度为215mm，宽度为130mm，厚度为15mm。

[0052] 岩石2，所述岩石2呈块体设置在所述试模1内，且其长度和宽度与所述底板11的长度和宽度对应相等；

[0053] 更具体地，所述岩石2的长度为500mm，宽度为100mm，高度为100mm，且顶面为非平整的荔枝面。

[0054] 螺纹杆3，所述螺纹杆3具有上螺纹杆31和下螺纹杆32，所述上螺纹杆31和下螺纹杆32均贯穿所述试模1呈面向设置的侧板12，并具有外露端，所述上螺纹杆31、下螺纹杆31各自成对设置在所述侧板12的长边中心线两侧，且均位于所述侧板12的短边中心线同侧；

[0055] 更具体地，所述螺纹杆3的长度为150mm，直径为8mm。其中，所述螺纹杆3两侧的外露段长度均为10mm。所述上螺纹杆31距离岩石‑喷射用混凝土界面的距离为90mm，所述下螺纹杆32距离岩石‑喷射用混凝土界面的距离为2mm。

[0056] 圆柱形螺母4，所述圆柱形螺母4设置在所述螺纹杆3的外露端处；

[0057] 优选地，所述圆柱形螺母4长度为20mm，内径为8mm。

[0058] 光轴延长杆5，所述光轴延长杆5一端为螺纹端51，另一端通过十字连接件6与所述圆柱形螺母4固定；

[0059] 更具体地，所述光轴延长杆5长度为400mm，外径为8mm，其螺纹端51长度为5mm，直径为2.5mm。

[0060] 千分表7，所述千分表7的测杆端71与所述光轴延长杆5的螺纹端51相连，所述千分表7通过十字连接件6与所述圆柱形螺母4固定。

[0061] 优选地，所述千分表7的量程为1mm，最小刻度为0.001mm。所述十字连接件6的规格为8mm×12mm。

[0062] 请参阅图5，并结合参阅图1～图4，图5所示为本发明岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置的测试方法。所述岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置的测试方法，包括：

[0063] 执行步骤S1：将岩石2设置在底板11上，并将底板11、侧板12和端板13采用螺钉连接方式固定；

[0064] 执行步骤S2：将上螺纹杆31和下螺纹杆32贯穿所述试模1呈面向设置的侧板12，并具有外露端，在将圆柱形螺母4设置在外露端处；

[0065] 执行步骤S3：在试模1内的岩石2上浇筑喷射用混凝土，振动密实，养护3h后拆除试模1；

[0066] 执行步骤S4：将试模1同侧的圆柱形螺母4上安装十字连接件6，将光轴延长杆5的螺纹端51与千分表7相连，并在千分表7显示0.2～0.3mm的预压后通过十字连接件6进行固定，与上螺纹杆31连接的千分表7用于测量距界面90mm处的粘结约束收缩变形，与下螺纹杆32连接的千分表7用于测量界面处的粘结约束收缩变形；

[0067] 执行步骤S5：将具有所述测试装置的试样放入养护箱，3h后读取千分表的初始读数L0，之后按照设定的时间间隔读取千分表读数Lt；

[0068] 执行步骤S6：界面处混凝土的粘结约束收缩率计算式如下：

[0069]

[0070] 式中，

[0071] εst：试验期为t时的混凝土粘结约束收缩率；

[0072] L0：千分表初始读数；

[0073] Lt：试验期为t时的千分表读数。

[0074] 综上所述，本发明岩石‑喷射用混凝土粘结约束收缩变形测试装置将螺纹杆浇筑在混凝土中利用协同变形原理，不仅可实现岩石‑混凝土粘结约束收缩变形的实时测试，无需对试件进行移动，能满足常温、低温及高地温多种环境，而且具有操作方便、简单、快捷等特点，值得业界推广使用。

[0075] 本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。