[发明专利]测试注浆体渗流和凝固时间特性的试验系统和方法

摘要

本发明公开了一种测试注浆体渗流和凝固时间特性的试验系统，包括样品渗透率测试装置、注浆加压装置、注浆模拟装置和电化学检测装置，所述渗透率测试装置与注浆加压装置连接，注浆加压装置与注浆模拟装置连接，注浆模拟装置与电化学检测装置连接；通过加压转换装置把水压力传至注浆浆液中，从而把注浆浆液压送至盛有试验样品的试验桶中；开始加压注浆，利用电化学工作站测试样品注浆过程的电化学阻抗谱，通过转换电极测试试样不同区段的电化学阻抗谱随时间的变化特征；利用电化学阻抗谱的特征参数分析注浆渗凝的时间效应。本试验系统可以测试整个注浆过程以及在浆液渗凝的过程中样品电化学信号的变化，通过电化学特征参数分析浆液渗凝的时间效应。

主权项

一种测试注浆体渗流和凝固时间特性的试验系统，包括样品渗透率测试装置、注浆加压装置、注浆模拟装置和电化学检测装置，所述渗透率测试装置与注浆加压装置连接，注浆加压装置与注浆模拟装置连接，注浆模拟装置与电化学检测装置连接；所述样品渗透率测试装置包括供水瓶（1）、变水头管（4）和渗透仪（6），供水瓶（1）的出水口分别连通变水头管（4）、渗透仪（6）和注浆加压装置，变水头管（4）与渗透仪（6）的进水口相连通，变水头管（4）上设有测量水位高度的刻度，渗透仪（6）的出水口与容器A（7）相通；所述注浆加压装置包括加压转换装置（9），加压转换装置（9）内设有注浆浆液容器（10），加压转换装置（9）的其中一端通过管道与注浆模拟装置密封连接，加压转换装置（9）的另外一端通过管道与供水瓶（1）的出水口密封连通；注浆浆液容器（10）与注浆模拟装置密封联通；所述注浆模拟装置包括实验桶（20），实验桶（20）内设有可变电极（18）和固定电极（17），可变电极（18）和固定电极（17）与电化学检测装置连接，实验桶（20）的进水口与注浆浆液容器（10）密封连通；所述电化学检测装置包括电化学工作站（23）和指示灯（22），电化学工作站（23）分别与可变电极（18）和固定电极（17）连接，且电化学工作站（23）与主机（24）连接，主机（24）与显示器（25）连接，可变电极（18）和固定电极（17）分别与指示灯连接；利用上述测试注浆体渗流和凝固时间特性的试验系统对注浆体渗流和凝固时间特性进行测试的方法，其特征在于步骤如下：步骤一：供水瓶中盛装足够量的水（2），打开进水阀门（3），使变水头管（4）水位达到预定高度，渗透仪（6）和试验桶（20）中盛装相同规格的试验样品，然后通过渗透仪（6）测试试验样品的渗透率；步骤二：在试验桶中自下而上依次装入碎石Ⅰ（12）、细砂Ⅰ（13）、试验样品（14）、细砂Ⅱ（15）和碎石Ⅱ（16），试验桶（20）内壁在装试验样品的同时装上固定电极（17）和可变电极（18）；步骤三：试验样品安装结束，线路连接好，通过加压转换装置（9）把水压力传至注浆浆液容器（10）中的注浆浆液中，从而把注浆浆液容器（10）中的注浆浆液压送至盛有试验样品的试验桶（20）中；步骤四：根据现场注浆条件开始加压注浆，注意观测记录注浆浆液的变化特征；步骤五：利用电化学工作站（23）测试样品注浆过程的电化学阻抗谱，通过可变电极测试试样不同区段的电化学阻抗谱随时间的变化特征；步骤六：利用电化学阻抗谱的特征参数分析注浆渗凝的时间效应。