[發明專利]井巷低強度隔熱材料滲水性能快速測試方法及裝置

有效

• 申請號: 201310328442.4
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103398932A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 曹勝根;曹露晨;李國富;劉彥偉;曹洋
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本發明涉及一種快速測試方法及裝置，尤其是一種適用于井巷低強度隔熱材料滲水性能的快速測試方法及裝置。

背景技術

工程材料的滲水性能是衡量工程材料物理性能的重要指標，常用的水泥、混凝土、磚石材料等工程材料在實驗室和工程中應用時要對其滲水性能進行試驗，試驗的裝置為混凝土滲水試驗儀。這種混凝土滲水試驗儀試驗原理是首先將工程材料做成試塊，然后放在儀器的模具內施加高壓水，并對水泥、混凝土、磚石材料等試塊進行壓力水加壓試驗，測定試驗時間內通過試塊的滲水量后，通過水力學滲流計算公式就可以計算出高強度材料的滲流系數。這種試驗裝置要求試驗的試塊強度一般達到20MPa以上才能承受高壓水壓力而不產生破壞現象，而對于井巷用“低強度隔熱材料”，?其單軸抗壓強度一般小于5MPa，而如果采用高強度材料的試驗方法進行滲水性能的試驗，則會出現試塊材料被高壓水壓裂破壞或試塊破裂，導致試驗失敗。所以，現有技術和儀器不能對“低強度隔熱材料”滲水性能進行分析。

根據上述分析，研究開發井巷“低強度隔熱材料”滲水性能快速測試裝置，不僅可以應用于井巷“低強度隔熱材料”滲水性能的計算確定，而且對各類低強度材料，諸如：無機與有機保溫材料、無機與有機堵水材料、防滲密閉材料和低強度凝聚混凝土等材料的防滲性能的分析計算確定都具有重要的應用價值。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中存在的問題，提供一種結構簡單、效果好的井巷低強度隔熱材料滲水性能快速測試方法及裝置。

技術方案：本發明的井巷低強度隔熱材料滲水性能快速測試方法，包括如下步驟：

a、預制試塊的制備：采用由玻化微珠、砂漿、水泥、水、短玻璃纖維和膨潤土混合制成的圓柱體預制試塊，養護一個月后使用，所述預制試塊的直徑為50-60mm，長度為100-120mm；

b、將預制試塊裝入長度為150-170mm、內徑為60-70mm的無縫鋼管內；

c、在預制試塊與無縫鋼管之間的間隙內注入由不飽和樹脂、粒徑為0.4-0.5mm的細砂、混凝土類膨脹劑、速凝劑混合制成的膠凝材料，形成速凝防水膨脹膠體層，

d、將無縫鋼管帶絲扣的一端連接承壓水管，注入壓力小于3MPa的穩壓水，穩壓水通過預制試塊向下滲透，滴入設在無縫鋼管下方的盛水量杯內，通過盛水量杯上的刻度記錄滲水量，根據滲流量與滲透系數的關系，由公式：

式中：q-滲透流量(cm³/s?；m³/d)，

h-試樣兩端的水位差（承壓水壓力），

L-試塊長度，

A-試塊截面積（cm²；m²），

k-滲透系數（cm/s；m/d）。

計算出不同預制試塊的滲透系數，以此分析各類材料的滲水性能。

所述制成圓柱體預制試塊(1)的玻化微珠為15-17%，砂漿為18-21%，水泥為29-31%，水為33-28%，短玻璃纖維為3-2%，膨潤土2-1%，均為質量百分比。

所述制成膠凝材料的不飽和樹脂為55-60%；0.4-0.5mm細砂為40-35%；混凝土類膨脹劑為4%；速凝劑為1%，均為質量???????????????????????????????????????????????性能快速測試裝置，包括無縫鋼管、盛水量杯，在所述的無縫鋼管內設置長圓柱體的預制試塊，預制試塊與無縫鋼管之間設有速凝防水膨脹膠體層，所述預制試塊的直徑為50-60mm，長度為100-120mm；所述無縫鋼管的內徑為60-70mm，長度為150-170mm；所述無縫鋼管的上部加工有用于連接承壓水管的絲扣。

有益效果：本發明將預制試塊與無縫鋼管之間設置好速凝防水膨脹膠體層后，然后在無縫鋼管一端用絲扣接入壓力水管，另一端放入盛水量杯。壓力水通過長圓柱形預制試塊進行滲水試驗（一般混凝土試塊強度較大，強度大于20?Mpa，稱為高強度；該預制試塊強度較低，一般為3-5Mpa,，稱為低強度試塊。這種低強度試塊只能采用滲透法才能進行滲水系數試驗）。滲透后進入盛水量杯，根據滲流量和裝置相關參數可以計算出滲透系數。這種試驗方法具有制作方便、操作簡單、簡便易行，試驗費用低廉等特點，在一般條件下都能快速實現低強度隔熱材料滲水性能的測試，填補了低強度材料滲水性能試驗的技術空白。具有結構簡單、使用方便、成本低廉，可以應用到礦山、地下空間、城市建設、結構保溫、防水等多個領域，具有廣泛的實用性。

附圖說明

???圖1是本發明的結構示意圖；