[发明专利]一种小型微生物水泥动水侵蚀测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种小型微生物水泥动水侵蚀测试装置及测试方法，包括固定装置、侵蚀装置、控制装置和动力装置；固定装置包括底座、侧面立架、顶部支架以及搅拌器基座；侵蚀装置包括侵蚀缸、顶盖，顶盖设置进水口、顶盖孔洞、滑动槽孔，侵蚀缸内侧设置固定支架；动力装置包括磁性搅拌子；控制装置包括速度调节旋钮、温度调节旋钮、计时开关、计时显示屏、马达、转动轴、永久磁铁、电炉盘。待测微生物水泥式样测量尺寸，计算表面积，称重初始质量；配置水溶液，注入侵蚀缸；调节水溶液温度至所需温度；磁性搅拌子转动，流速仪读数稳至所需流速；关闭速度调节旋钮、温度调节旋钮；称重待测微生物水泥式样剩余质量，计算崩解率和崩解速率。

技术领域

本发明涉及水利工程领域，更具体的说，是涉及一种小型微生物水泥动水侵蚀测试装置及测试方法。

背景技术

水流侵蚀引起的残积土边坡表面失稳是世界范围内普遍存在的问题。受河道水流影响，一方面岸坡土体长期浸泡在水中，会造成土的内摩擦角及凝聚力降低，易造成河岸土体流失。另一方面，岸坡土体长期受降雨和河流的直接冲刷极易造成土体的崩解。微生物水泥是基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术，可用于胶结土颗粒从而增强土壤的工程性质，在固化岸坡上具有很大潜力，为了更精确地了解微生物水泥在实际岸坡上的应用效果，需要提前测试微生物加固土体的抗侵蚀性，测定固化土体的崩解率。

以往实验室测土体崩解率的实验装置均只适用于静水情况，只能模拟岸坡土体浸泡水中的崩解率，但实际的河流一直处于流动状态，动水侵蚀是造成岸坡破坏的主要因素，要实现微生物水泥动水侵蚀测试，则需要进行大型水槽实验，在水槽中模拟真实岸坡进行冲刷测试，过程繁琐，准备时间长，耗材量大，测量难度大，需要的条件高，难以在短时间进行不同固化强度土体的测试。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种小型微生物水泥动水侵蚀测试装置及测试方法，用于测量在动水中微生物水泥的侵蚀强度，以更准确地模拟微生物水泥在真实河道岸坡应用的情况。

本发明的目的可通过以下技术方案实现。

本发明小型微生物水泥动水侵蚀测试装置，包括固定装置、侵蚀装置、控制装置和动力装置；

所述固定装置包括两个底座、两个侧面立架、顶部支架以及搅拌器基座，两个底座上分别固定一个侧面立架，所述顶部支架滑动连接于两个侧面立架之间并保持水平，所述搅拌器基座固定在两个底座之间，并位于顶部支架正下端；

所述侵蚀装置包括放置于搅拌器基座顶端中部的侵蚀缸，所述侵蚀缸顶部设置有顶盖，所述顶盖上设置有配置有进水阀的进水口、配置有温度计的顶盖孔洞、配置有流速仪的滑动槽孔，所述侵蚀缸侧壁上方设置有水位线，所述侵蚀缸内侧中部设置有用于放置待测微生物水泥式样的固定支架，所述侵蚀缸侧壁下方设置有出水口并配置出水阀；

所述动力装置包括放置于侵蚀缸内侧底部中心且处于变化磁场中的长条状磁性搅拌子；

所述控制装置包括速度调节旋钮、温度调节旋钮、计时开关、计时显示屏、马达、转动轴、永久磁铁、电炉盘；所述速度调节旋钮、温度调节旋钮、计时开关、计时显示屏设置于搅拌器基座前端面，所述马达竖直设置于搅拌器基座内部，所述转动轴竖直设置于马达上端面，所述转动轴顶部水平轴端设置两块永久磁铁，所述电炉盘设置于搅拌器基座顶端内壁，且位于永久磁铁上方；所述速度调节旋钮与马达控制连接，通过速度调节旋钮调节马达的转动进而带动永久磁铁旋转，磁铁旋转产生不断变化的磁场，进而驱动处于磁场中的磁性搅拌子转动，磁性搅拌子在溶液中旋转致使水流转动；所述温度调节旋钮内部与电炉盘连接，改变侵蚀缸中溶液温度；所述计时开关和计时显示屏附有定时电路，用以设定或记录测试进行的时间。

所述搅拌器基座上表面为云母绝缘层；所述顶部支架通过可调轮轴与两个侧面立架连接，通过可调轮轴沿着两个侧面立架纵向调节高度。