本实用新型专利技术公开了一种注浆材料使用寿命的测试装置。为了能够准确地测试出注浆材料使用寿命，所述注浆材料使用寿命的测试装置包括—浸泡槽，具有用于盛放腐蚀性溶液和注浆材料制成的试件的封闭腔体；—加热元件，用于加热浸泡槽内的腐蚀性溶液；—酸度计，用于测量浸泡槽内的腐蚀性溶液的酸碱度。通过本实用新型专利技术的测试装置，可以定期对取样试件进行强度测试，并模拟出强度衰减与时间的关系，从而测算出试件的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种注浆材料使用寿命的测试装置。为了能够准确地测试出注浆材料使用寿命，所述注浆材料使用寿命的测试装置包括—浸泡槽，具有用于盛放腐蚀性溶液和注浆材料制成的试件的封闭腔体；—加热元件，用于加热浸泡槽内的腐蚀性溶液；—酸度计，用于测量浸泡槽内的腐蚀性溶液的酸碱度。通过本技术的测试装置，可以定期对取样试件进行强度测试，并模拟出强度衰减与时间的关系，从而测算出试件的使用寿命。【专利说明】一种注浆材料使用寿命的测试装置
本技术涉及一种注浆材料使用寿命的测试装置，特别是涉及一种使用化学反 应动力学原理对水泥类注浆材料使用寿命进行测试的装置。
技术介绍
注浆作为一种特殊的施工方法，在土木、水利、矿山、交通等许多领域中得到了广 泛的应用。在修建隧道时，常用注浆法加固隧道周围松散软弱围岩，充填岩体中的空隙，限 制地下水的流动以控制施工现场岩土体的位移和塌方等。 由于在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中 常含有各种酸类和盐类，注浆浆液长期接触上述几种类型的地下水后，浆液结石体就会被 侵蚀破坏，失去封堵地下水和加固岩土体的作用。要使隧道与地下工程能够长期发挥作用， 不光要依靠结构自身的稳定性和耐久性，围岩的稳定性和抗渗性也是一个关键因素。因此， 充填和渗透在岩层裂隙中浆液结石体的寿命，对于隧道与地下工程结构能否长期安全使用 起着重要的作用。 随着地下工程的迅速发展，注浆材料的应用越来越广泛。但现阶段对于注浆材料 的使用寿命及效果的评价还处于初级阶段，许多工程进行注浆之后往往不进行效果检测和 评估，或者进行检测评估时没有科学有效的方法和指标体系，这就造成了注浆的盲目性。对 于现阶段高速发展的地下工程来说，使用未经验证的材料潜在的危险较多，竣工后期的工 程存在巨大的安全隐患，因此对于注浆材料的使用效果及寿命测试评价的研究工作亟待加 强。
技术实现思路
为了能够准确地测试出注浆材料使用寿命，本技术旨在提供一种注浆材料使 用寿命的测试装置，通过该测试装置，可以定期对取样试件进行强度测试，并模拟出强度衰 减与时间的关系，从而测算出试件的使用寿命。 为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是： -种注衆材料使用寿命的测试装置，其结构特点是，包括 一浸泡槽，具有用于盛放腐蚀性溶液和注浆材料制成的试件的封闭腔体； -加热元件，用于加热浸泡槽内的腐蚀性溶液； 一酸度计，用于测量浸泡槽内的腐蚀性溶液的酸碱度； 所述加热元件装在浸泡槽槽外底部。 由此，将试件置于封闭的浸泡槽内，通过保持酸度计观察并保持腐蚀性溶液酸度 恒定，加热腐蚀性溶液，达到加速腐蚀试件的目的。 以下为本技术的进一步改进的技术方案： 进一步地，所述浸泡槽与一循环水泵相连，用于使浸泡的腐蚀溶液循环流动，加快 腐蚀过程。 优选地，所述浸泡槽内装有支架，所述试件置于支架上，由此，可使得结石体试块 各表面充分与腐蚀性溶液接触。 进一步地，所述加热元件为电热丝。 藉由上述结构，本技术的注浆材料使用寿命测试装置不但可以对腐蚀性溶液 进行循环流动，而且还可以加热升温，定期补充消耗的溶液，保持溶液的酸碱度恒定，并且 能够准确计算出注浆材料使用寿命。 在将浆液结石体试块放入测试仪后，注浆材料使用寿命测试仪通过酸度计等传感 器来监测溶液酸碱度的变化，并建立起结石体强度保持率、反应时间的关系，通过腐蚀性 溶液对注浆材料的加速腐蚀过程，将注浆材料最终因强度衰竭而破坏的时间（注浆材料 的强度衰减到初始强度的50%的时间）--即注浆材料的使用寿命计算出来。可以利用 Arrhenius图线，以高温下材料的加速腐蚀试验规律为基础，应用注浆材料腐蚀反应的化学 动力学规律，推求常温下注浆材料的腐蚀规律。 注浆材料的腐蚀反应一般为反应级数为0、1或2的化学反应，具体的反应级数需 要试验确定。由于无法预先知道注浆材料发生腐蚀反应时的反应级数，所以只有分别把表 1的第2栏中的各个函数（X = 1 _ kt 0级；X = e_kt 1级；X = lAl+Qkt) 2级）去拟合 试验数据，其中偏差最小（相关系数R2最大）的即为判定为反应级数的方程，从而确定在 不同温度下材料的反应速率常数。作In(k)与相应温度1/T的Arrhenius数据图形，进行 线性拟合确定出方程ln(k) =a(l/T)+b，得到在所求温度TQ下的反应速度常量：k(TQ)= exp 。求得反应速度常量k (TQ)后，就可以计算出给定时间t的强度保持率：x⑴ =F(t)/F0。 与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过本技术的装置，可以检测处 各阶段试件的腐蚀程度，从而根据所得检测数据真实地模拟出注浆浆液结石体受环境中侵 蚀介质的腐蚀过程，并通过腐蚀性溶液对注浆结石体的加速腐蚀过程，准确、高效地测试出 结石体最终因强度衰竭破坏的时间--即注浆结石体的使用寿命。 以下结合附图和实施例对本技术作进一步阐述。 【专利附图】【附图说明】 图1水泥结石体使用寿命和强度的关系图； 图 2 是 Arrhenius 图线； 图3是不同温度下普通水泥结石体强度保持率变化图； 图4是本技术所述的测试装置原理图； 在图中 1-浸泡槽；2-酸度计；3-计算单元；4-显示单元；5-强度输入单元；6-时间单元； 7-试件；11-上盖；12-循环水泵；13-加热元件；14-支架。 【具体实施方式】 一种注浆材料使用寿命的测试装置，如图4所示，包括浸泡槽1，用于盛放腐蚀性 溶液；加热元件13,用于加热浸泡槽内的腐蚀性溶液，使其保持20?恒温；酸度计2,用于测 量浸泡槽内的腐蚀性溶液的酸碱度；计算单元3,用于固化计算公式，进行计算工作；显示 单元4,用于显示结石体强度和酸碱度关系曲线图、结石体强度和使用寿命的关系曲线图、 时间、溶液的酸碱度以及测出的结石体的使用寿命。 采用上述装置测试注浆材料使用寿命的步骤如下： 1.选择注浆材料； 2_制备4〇mmX40mmX80mm浆液结石体试块； 3.将试样脱模后，放入温度为20±2°C，相对湿度为95%的标准养护室内养护28 天。测试试块的初始强度，输入仪器。 4.将测试仪中的腐蚀溶液pH值调整为4,仪器自动补充酸液，保持浸泡液pH值不 变。将试块放置在测试仪中，液面必须淹没试块。将腐蚀液温度控制在45°C、60°C、75°C、 90°C 的。 5.每隔40天取出试块，进行抗压强度测试。分别测定试块40d，80d，120d，160d， 200d，240d，280d，320d，360d的无侧限抗压强度，将数据输入仪器中。 6.仪器自动计算各龄期试块的强度保持率，计算得出试块的使用寿命，并在仪器 显示屏上显示出来。 应用实例：注浆材料为425型普通水泥浆液 在试验室制作水灰比为0· 8,尺寸为40mmX40mmX80mm的水泥试块，室内标准养 护至28天，然后将试块分别放置到测试仪中浸泡，将温度分别保持在45°C、60°C、75°C、 90°C的。水槽中的腐蚀液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种注浆材料使用寿命的测试装置，其特征在于，包括—浸泡槽（1），具有用于盛放腐蚀性溶液和注浆材料制成的试件（7）的封闭腔体；—加热元件（13），用于加热浸泡槽（1）内的腐蚀性溶液；—酸度计（2），用于测量浸泡槽（1）内的腐蚀性溶液的酸碱度；所述加热元件（13）装在浸泡槽（1）槽外底部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：涂鹏，胡育林，张国祥，冯树荣，吴文平，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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