静态破碎剂是一种以氧化钙为主要成分的化学制剂,与水混合后将会发生体积膨胀,多用于破碎岩石或混凝土等脆性材料。近年来,对静态破碎剂膨胀力学行为的研究主要是在小孔径中进行,对大孔径下静态破碎剂的膨胀力学行为认识仍有不足,而且大孔径下静态破碎剂的使用用途较少。本课题将重点分析大孔径下静态破碎剂的膨胀力学行为,并提出静态破碎剂在大孔径中新的使用用途。利用大孔径下静态破碎剂的膨胀力学行为,开发出新型的双轴加载系统,使该双轴加载系统可以模拟高应力下的环境。本文当中通过特制的大孔径钢筒组件约束静态破碎剂的体积变形,对不同型号的静态破碎剂在不同孔径尺寸以及不同预留空间下的膨胀力学行为进行了分析。实验结果表明：Ⅲ型静态破碎剂的膨胀能力要好于II型静态破碎剂；静态破碎剂在受约束的情况下,反应速度下降；预留空间将降低轴向膨胀压与径向膨胀压快速上升期的上升速度,进而降低静态破碎剂输出的轴向与径向膨胀压；静态破碎剂在孔径较小的钢筒中,有明显的封孔现象,使轴向与径向膨胀压产生很大差异,增大孔径,可以逐渐解除封孔效应,并且可以提高静态破碎剂输出的膨胀压；输出一定膨胀压后的静态破碎剂仍然有能力产生体积膨胀,反应速度有所恢复,损失位移量的比重与损失膨胀压的比重基本保持一致。根据实验获得的静态破碎剂膨胀力学行为,开发出了可以模拟高地应力环境,具有抗冲击、震动特点的双轴加载系统,而且该双轴加载系统具有加载压力大、加载行程长和可重复利用等优点。