[发明专利]确定试验所用浆液粘度的装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种确定试验所用浆液粘度的装置，包括储水箱、储浆槽、混合桶、烧杯、旋转粘度计和计算机，储水箱和储浆槽分别与混合桶连接，混合桶与烧杯连接，旋转粘度计的转子伸入烧杯中，旋转粘度计通过数据线与计算机连接，同时也公开了一种利用该装置进行试验的方法，借助此装置及方法，通过预实验确定模型试验所需浆液的配比，根据数据进行投料，在试验过程中实时监测浆液的粘度，并为进行试验的时机提供有效参考，大大提高了试验的精准程度。

技术领域

本发明涉及速凝注浆材料性能技术领域，具体涉及一种确定试验所用浆液粘度的装置及试验方法。

背景技术

随着交通、水利和矿山工程的飞速发展，地下工程建设面临更加复杂的水文地质环境，施工过程中时常发生突水、涌水灾害，严重影响了施工进度并带来经济损失。注浆作为水害治理的主要方法被广泛应用，并取得了良好的治理效果。地下水害治理中涌水后治理，即动水注浆治理，施工难度最大，其中注浆材料的性能是注浆封堵的关键因素。常用的速凝注浆材料主要为化学浆液和水泥基速凝浆液，注浆工程中常根据现场情况选取最适用的注浆材料。化学浆液在特定情况下可取得良好的注浆效果，但一般价格高昂且具有一定的毒性，限制了其应用。速凝浆液材料来源广泛，价格低廉，无毒环保，在注浆工程中得到广泛应用。速凝浆液的研究目前主要集中在材料改性、注浆工艺和注浆效果方面，基础研究相对滞后，速凝浆液注浆施工缺乏科学的指导，注浆压力、扩散半径和注浆量等关键参数一般通过工程经验确定。

速凝浆液的黏度变化显著，从材料混合到终凝一般为几十秒钟至几十小时，即使浆液配比完全相同，每一次浆液的黏度时变性也并不完全相同，因此水泥基速凝浆液注浆理论的建立和数值计算中必须考虑注浆材料的黏度时变特性，注浆材料黏度时变特性对于实际的注浆工程具有重要意义。而目前尚未有相关的装置或方法被公开，因此急需一种能够确定试验浆液粘度的装置来满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种确定试验所用浆液粘度的装置及试验方法，用于注浆浆液实时粘度的测定，以确定更准确的注浆时机，为工程使用提供数据支持。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

确定试验所用浆液粘度的装置，包括储水箱、储浆槽、混合桶、烧杯、旋转粘度计和计算机，所述储水箱和储浆槽分别与混合桶连接，混合桶与烧杯连接，旋转粘度计的转子伸入烧杯中，旋转粘度计通过数据线与计算机连接。

所述储水箱为上端敞口的空心长方体，其侧面底部开有出水口，出水口与出水导管的一端连接、出水导管的另一端连接固定在混合桶的侧面底部，用于溶解催化剂形成确定浓度的催化剂溶液。

所述储浆槽为上端敞口的空心长方体，其侧面底部开有出浆口，出浆口与出浆导管的一端连接、出浆导管的另一端连接固定在混合桶的侧面底部。

所述混合桶为上端敞口的空心圆柱体，且设有搅拌装置，混合桶的侧面底部开有出液口，出液口与出液导管的一端连接、出液导管的另一端连接固定在烧杯的侧面底部；搅拌装置包括竖向设置在混合桶上方的搅拌电机和与搅拌电机输出轴连接的搅拌桨，搅拌桨设置在混合桶内部且靠近混合桶的底面，对进入混合桶的水和浆液进行混合；搅拌电机通过数据线与计算机连接，由计算机控制搅拌电机的工作状态。

所述出水口、出浆口和出液口处均设有电动阀门，分别为出水电动阀门、出浆电动阀门和出液电动阀门，电动阀门均通过数据线与计算机连接，并由计算机控制电动阀门的开关，以便精确控制水、浆液和混合液的流量及水和浆液的混合比例。

所述搅拌装置处固定有三根完全相同的支撑杆，支撑杆的一端固定在搅拌电机的下端、另一端固定在混合桶周围的地面处，将搅拌装置固定在混合桶处，防止搅拌过程中搅拌装置与混合桶之间产生相对移动。

所述混合桶内固定有液位传感器，液位传感器与计算机连接，测量混合桶内的液位信息，计算机根据液位信息控制水和浆液的混合比例。