本发明专利技术公开一种喷射混凝土喷射性能试验装置及方法，所述装置包括转动粘度计，转动粘度计与浆料仓上表面活动连接，浆料仓的上表面设置多个空压管接口，分隔仓部分位于浆料仓内并可在浆料仓内上下移动，喷射管转接头一端与浆料仓底面连接，另一端与喷射管连接，多个支架与浆料仓连接用于对浆料仓进行支撑；当将转动粘度计从浆料仓上取下时，盖板可活动安装在浆料仓的上表面；本发明专利技术一方面可判断新拌混凝土的喷射性能是否符合工程上的应用要求进行试验判定，另一方面可对喷射施工工艺参数如喷射压力、喷射管尺寸的制定进行了指导。喷射管尺寸的制定进行了指导。喷射管尺寸的制定进行了指导。
【技术实现步骤摘要】
一种喷射混凝土喷射性能试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及喷射混凝土试验
，尤其涉及一种喷射混凝土喷射性能试验装置及方法。
技术介绍
[0002]喷射混凝土施工技术可省去制模支模、浇筑振捣和拆模等繁琐工序，具备施工周期短、施工方便等优点，常用于既有建构筑物修复加固以及地下支护工程；喷射混凝土与普通模筑混凝土相比，存在脆性大、抗拉强度低、抗裂性和韧性差等缺点，因此众多学者在混凝土中掺入各种纤维材料以达到增韧、控裂的目的，但是掺入纤维后可能影响混凝土浆体的性能，并在混凝土输送过程中存在堵塞管道的风险；符合工程应用的新拌混凝土必须具备良好的“可泵性”与“可喷性”，“可泵性”是指新拌混凝土在泵送管道中输送顺畅而不发生管道堵塞，意味着较小的塑性粘度，确保能“喷得出”，而又不至于离析。“可喷性”是指混凝土喷出后，能够粘附在受喷面上，而不塌落，意味着较大的静态屈服应力，确保喷出后能“挂得住”；良好的“可泵性”与“可喷性”要求喷射混凝土在喷射过程中流畅泵送，并且喷射至工作面后能形成密实的结构而不脱落流淌。
[0003]目前对于喷射混凝土的喷射性能试验，一般采用流变性能测试的手段测定其流变特性如静态屈服应力、塑性粘度；当新拌混凝土具备较低的塑性粘度时可保证其“可泵性”，当新拌混凝土具备较高的静态屈服应力时可保证其喷射至工作面后能形成密实的结构而不脱落流淌；在实验室研究中，通常采用转动粘度计对材料的流变性能进行测定，转动粘度计的优点在于可准确测定材料的各流变参数如静态屈服应力及塑性粘度，但对于喷射施工工艺参数如喷射压力、喷射管尺寸等对喷射性能的影响无法进行评估，因而也无法通过转动粘度计确定合适的喷射施工工艺参数。
[0004]公告号为CN204098930U的技术专利公开一种用于干喷混凝土的喷射装置，所述专利解决的技术问题是混凝土喷射的问题，并未解决如何评价混凝土喷射性能的问题，也没有解决如何确定合适喷射施工工艺参数如喷射压力、喷射管尺寸的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的是提供一种喷射混凝土喷射性能试验装置与方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术技术方案为：
[0007]一种喷射混凝土喷射性能试验装置，包括转动粘度计及浆料仓，分隔仓部分位于浆料仓内并可在浆料仓内上下移动；转动粘度计下端可伸入分隔仓内，转动粘度计上端与分隔仓上表面活动连接；浆料仓的上表面设置多个空压管接口，喷射管转接头一端与浆料仓底面连接，另一端与喷射管连接，多个支架与浆料仓连接用于对浆料仓进行支撑；当将分隔仓从浆料仓内移出时，盖板活动安装在浆料仓的上表面；
[0008]浆料仓壁上固定有压力表，所述压力表用于监测浆料仓内的空气压力值；
[0009]喷射管下端固定流量计，所述的流量计用于测量混凝土浆料流速。
[0010]进一步的是，所述的浆料仓上表面中间是一个开口，所述的开口与圆柱形的分隔仓相适配，圆柱形的分隔仓可沿着所述开口上下活动，分隔仓的顶端凸出于浆料仓的上表面。
[0011]进一步的是，所述的分隔仓的顶端为敞口，所述的敞口用于向分隔仓内注入混凝土；所述分隔仓的顶端敞口与转动粘度计的上端侧面均设置螺纹，分隔仓与转动粘度计螺纹连接。
[0012]进一步的是，所述的浆料仓侧壁下端设置有多个透明观察孔，多个透明观察孔在浆料仓侧壁上对称设置.
[0013]进一步的是，所述的浆料仓的底部设置一个通孔；所述的通孔与喷射管转接头一端连接，喷射管转接头另一端与喷射管连通；喷射管转接头靠近浆料仓的一端设置有喷射管转接口阀门。
[0014]进一步的是，所述的多个空压管接口在浆料仓上表面靠近浆料仓上表面的边缘处均匀间隔设置。
[0015]进一步的是，所述的分隔仓未放置在浆料仓内时，盖板可与浆料仓的连接，盖板覆盖浆料仓顶面中心开口；浆料仓顶面中心开口上设置外螺纹，盖板的边缘设置内螺纹，盖板与浆料仓螺纹连接。
[0016]利用所述的混凝土喷射性能试验装置进行混凝土喷射性能试验的方法，包括以下步骤：
[0017]S1:将浆料仓内的分隔仓完全放下，使分隔仓底面与浆料仓的底面接触；
[0018]S2:关闭喷射管转接头阀门；
[0019]S3:通过分隔仓顶端的敞口向分隔仓内注入定量体积的混凝土；
[0020]S4:将转动粘度计的下端伸入分隔仓内，使转动粘度计的下端与分隔仓内的混凝土接触，通过转动粘度计测定流变性能，此时可通过转动粘度计测出混凝土浆体临界峰值扭矩T
C
；
[0021]S5:取出转动粘度计，搅拌分隔仓内的混凝土浆体，打开喷射管转接口阀门，浆料仓内的混凝土从喷射管流出，记录混凝土完全流出所需的时间；
[0022]S6:将分隔仓从浆料仓内取出，再次关闭喷射管转接口阀门，将盖板盖在分隔仓的敞口上，从多个空压管接口向浆料仓内注入压缩空气，同时从盖板的中心通孔处向浆料仓内注入新拌混凝土，待浆料仓内的压力达到设定值后；打开喷射管转接口阀门，使浆料仓内的混凝土从喷射管流出，通过喷射管上的流量计记录浆料流速；
[0023]S7:计算混凝土静态屈服应力τ
s
、流变特性因子K1及喷射工艺因子K2；
[0024]S8:判断流变特性因子K1及喷射工艺因子K2是否在预先设定的范围内，如K1及K2在预先设定的范围内，则新拌混凝土符合工程应用要求；如K1及K2不在预先设定的范围内，则新拌混凝土不符合工程应用要求。
[0025]进一步的是，所述的S7步骤中，混凝土静态屈服应力τ
s
计算公式如公式(1)：
[0026][0027]其中：τ
s
‑
混凝土的静态屈服应力；
[0028]T
C
—浆体临界峰值扭矩；
[0029]h—浆料仓高度；
[0030]R—粘度计转子半径；
[0031]流变特性因子K1和喷射工艺因子K2计算公式分别如下：
[0032][0033][0034]式(2)、式(3)中：
[0035]τ
s
‑
混凝土的静态屈服应力；
[0036]t—浆料完全流出时间；
[0037]v—喷射管浆料流速；
[0038]P—空气压力；
[0039]d—喷射管内径；
[0040]l—喷射管长度。
[0041]进一步的是，所述的S7步骤中，如计算出的K1不在预先设定的范围内，则在混凝土中增加增粘或降粘材料；如计算出的K2不在预先设定的范围内，则调整喷射压力、喷射管的内径或长度，以使喷射工艺因子K2位于预先设定的范围内。
[0042]本专利技术有益效果是：
[0043]1.本专利技术可对新拌混凝土的喷射性能是否符合工程上的应用要求进行试验判定；本专利技术设定了流变特性因子K1和喷射工艺因子K2，通过本专利技术装置及方法计算流变特性因子K1和喷射工艺因子K2的值，如计算出的K1和K2在预设的范围内，则新拌混凝土符合工程上的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：包括粘度计(1)及浆料仓(2)，分隔仓(27)部分位于浆料仓(2)内并可在浆料仓(2)内上下移动；粘度计(1)下端可伸入分隔仓(27)内，粘度计(1)与分隔仓(27)活动连接；浆料仓(2)的上设置多个空压管接口(21)，喷射管转接头(3)一端与浆料仓(2)底面连接，另一端与喷射管(4)连接，多个支架(5)与浆料仓(2)连接用于对浆料仓(2)进行支撑；当将分隔仓(27)从浆料仓(2)内移出时，盖板(6)可活动安装在浆料仓(2)的上；浆料仓(2)上固定有压力表(22)，所述压力表(22)用于监测浆料仓(2)内的空气压力值；喷射管(4)上固定流量计(41)，所述的流量计(41)用于测量混凝土浆料流速。2.如权利要求1所述的喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：所述的浆料仓(2)上表面中间是一个开口(26)，所述的开口(26)与形的分隔仓(27)相适配，分隔仓(27)可沿着所述开口(26)上下活动，分隔仓(27)的顶端凸出于浆料仓(2)的上表面。3.如权利要求3所述的喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：所述的分隔仓(27)的顶端为敞口，所述的敞口用于向分隔仓(27)内注入混凝土；所述分隔仓(27)的顶端敞口与粘度计(1)的上端侧面均设置螺纹，分隔仓(27)与粘度计(1)螺纹连接。4.如权利要求1所述的喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：所述的浆料仓(2)侧壁下端设置有多个透明观察孔(23)，多个透明观察孔(23)在浆料仓(2)侧壁上对称设置。5.如权利要求1所述的喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：所述的浆料仓(2)的底部设置一个通孔(25)；所述的通孔(25)与喷射管转接头(3)一端连接，喷射管转接头(3)另一端与喷射管(4)连通；喷射管转接头(3)靠近浆料仓(2)的一端设置有喷射管转接口阀门(32)。6.如权利要求1所述的喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：所述的多个空压管接口(21)在浆料仓(2)上表面靠近浆料仓(2)上表面的边缘处均匀间隔设置。7.如权利要求1所述的喷射混凝土喷射性能试验装置，其特征在于：所述的分隔仓(27)未放置在浆料仓(2)内时，盖板(6)可与浆料仓(2)的连接，盖板(6)覆盖浆料仓(2)顶面中心开口(26)；浆料仓(2)顶面中心开口(26)上设置外螺纹，盖板(6)的边缘设置内螺纹，盖板(6)与浆料仓(2)螺纹连接。8.利用所述的混凝土喷射性能试验装置进行混凝土喷射性能试验的方法，包括以下步骤：S...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞翔，金浪，张国志，刘勇，方辉，刘可心，文青，明鑫，肖蓟，王伟光，李刚，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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