[发明专利]一种测试水泥浆体泌水与体积稳定性的装置及方法

权利要求书

1.一种测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，采用的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的装置包括：支架(3)、透明管(5)和钢绞线(6)，所述支架(3)上并排安装有两根相同的注浆用透明管(5)，两根透明管(5)互相平行且间隔布置，所述透明管(5)中容纳有若干根钢绞线(6)；所述透明管(5)底端为注浆口，顶端为排浆口；所述注浆口连接注浆管(9)，所述注浆管(9)和透明管(5)之间设有底部阀门(7)，注浆管(9)上安装有压力表(8)；所述排浆口连接排浆管(1)，所述排浆管(1)和透明管(5)之间设有截止阀(2)；

其特征在于，包括如下步骤：

第一步：对装配完整的装置进行密封性检查，满足要求后进行下一步；

第二步：对第一根透明管注浆，注浆完成后立即测量第一根透明管中浆体的初始长度，随后观测第一根透明管中浆体的泌水与分层情况；

第三步：第一根透明管注浆完成后，用同样的浆体对第二根透明管注浆，注浆步骤与第一根透明管一致；

第四步：在第二根透明管首次注浆完成后的t时刻，对第二根透明管开始二次注浆，二次注浆完成后立即测量第二根透明管中浆体的初始长度，随后观测第二根透明管中浆体的泌水与分层情况；

第五步：根据第一根透明管中浆体的初始长度和泌水与分层情况，计算第一根透明管的泌水率与体积变化率；根据第二根透明管中浆体的初始长度和浆体的泌水与分层情况，计算第二根透明管二次注浆后的泌水率与体积变化率；通过比较两根透明管的泌水率与体积变化率，得出二次注浆对泌水与体积变化劣化时的改善程度。

2.如权利要求1所述的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：所述支架(3)为钢制，支架(3)放置在水平面上，透明管(5)倾斜地安装在支架(3)上，使得透明管(5)的中轴线与水平面成30°±2°的夹角，支架(3)和透明管(5)通过管卡(4)固定。

3.如权利要求1所述的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：所述透明管(5)两端还配备有盖帽，透明管(5)和盖帽采用套丝连接。

4.如权利要求1所述的一种测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：所述压力表(8)的最大量程在1.5MPa以上，分度值在0.01MPa以下。

5.如权利要求1所述的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：所述钢绞线(6)的公称直径为15.2mm～15.7mm，长度为5000mm，每根透明管(5)中有12根钢绞线(6)，透明管(5)内截面与钢绞线(6)截面的比值为2.99～2.79。

6.如权利要求1所述的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：第二步具体如下：从第一根透明管的底部开始压注浆体，当顶部排浆管流出的浆体与底部注浆管注入的浆体质量相同时，关闭顶部的截止阀；当压力表显示压力达到0.5MPa且保持3分钟时，关闭底部阀门，第一根透明管的注浆完成；注浆完成后立即开始测量第一根透明管中浆体的初始长度，后续在多个时刻测量第一根透明管中泌水的长度和浆体的长度，并且记录第一根透明管中浆体的泌水与分层的稳定时间。

7.如权利要求6所述的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：第四步具体如下：第二根透明管在首次注浆完成后的t时刻，开始二次注浆，其中，t设定为等同于第一根透明管中浆体的泌水与分层的稳定时间；二次注浆时，首先排除第二根透明管首次注浆完成后浆体顶部出现的泌水与分层情况，排除后立即关闭顶部的截止阀，当压力表显示压力达到0.5MPa且保持3分钟时，关闭底部阀门，第二根透明管二次注浆完成；注浆完成后立即开始测量第二根透明管中浆体的初始长度，后续在多个时刻测量第二根透明管中泌水的长度和浆体的长度。

8.如权利要求7所述的测试水泥浆体泌水与体积稳定性的方法，其特征在于：第五步中，按照如下表达式计算水泥浆体的泌水率与体积变化率：

式中：h₀表示灌注在透明管中浆体的初始长度，mm；h_w表示测量时刻透明管中泌水的长度，mm；h_g表示测量时刻透明管中浆体的长度，mm。