一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法技术

技术编号：40670341 阅读：4 留言：0更新日期：2024-03-18 19:06

本发明专利技术提供了一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，包括如下步骤：步骤一，准备黏附载体；步骤二，洗净干燥并测量黏附载体的总表面积S以及总质量m<subgt;0</subgt;；步骤三，于数显恒温水浴锅中配置黏性土超液限泥浆，并进行充分搅拌；步骤四，搅拌完成后，迅速将黏附载体投放于黏性土泥浆中，浸没一定时间；步骤五，一定时间后，将载体取出干燥，称重，记录总质量m<subgt;1</subgt;；步骤六：计算单位面积黏附质量以及单位面积黏附速率。通过该方法能有效、准确测定不同黏粒含量的黏性土超液限泥浆的黏附差异，克服了黏附力无法评价黏性土超液限泥浆黏附性的缺点，为黏性土泥浆的黏附性定量评价、黏附‑堵塞机理研究提供有效的分析依据。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及黏附性测定领域，具体地指一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法。

技术介绍

1、黏性土具有能黏附或黏着在其他固体表面的性质，黏附现象及相关工程问题在农业工程、岩土工程、地质环境工程等领域普遍存在。在农业工程中，黏性土极易黏附在农耕机具上，不仅降低耕作效率，而且会增加机具磨损。在地下岩土工程中，黏性土层中的盾构施工也会因黏附产生掘进效率下降、刀具磨损等问题。在地质环境工程领域，地下水回灌、渗滤设施的砂砾石层、透水路面中黏附现象也普遍存在，黏附导致的堵塞问题受到广泛关注。

2、目前，为定量评价农业工程、岩土工程中黏性土-机具之间的黏附性，常用测试指标为黏附力。黏附力测试的对象为含水率处于液限以下的黏性土，测试方法为圆锥、圆筒拔出试验。在多孔介质中，产生黏附堵塞的黏性土的含水率远高于液限，通常为泥浆状态。黏性土泥浆难以用黏附力表征和评价其黏附性，拔出试验已不再适用。因此亟需一种适用于黏性土超液限泥浆黏附性的测定方法。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。

2、本专利技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，它包括如下步骤：

3、步骤一，准备黏附载体，洗净干燥；

4、步骤二，测量黏附载体的总表面积s以及总质量m0，并将黏附载体放置于滤网中；

5、步骤三，于恒温下配置黏性土超液限泥浆，并进行充分搅拌；</p>

6、步骤四，搅拌完成后，迅速将步骤二放置了黏附载体的滤网投放于黏性土泥浆中，；

7、步骤五，将滤网整体提出，取出其中的黏附载体干燥，称重，记录总质量m1；

8、步骤六：计算单位面积黏附质量以及单位面积黏附速率。

9、优选地，步骤一中所述黏附载体为直径10-30mm、表面粗糙度ra为0.1-100球状载体，5-15颗；洗净选用去离子水浸泡5-10min，而后采用超声波以20-80khz的频率清洗10-20min；干燥采用90-105℃的温度进行干燥，持续时间为30-90min。

10、优选地，步骤二中总表面积s需精确至0.001cm2以及总质量m0精确至0.001g；滤网的直径为30-100mm，侧面高度为0-120mm，网孔大小为5-8mm。

11、优选地，步骤三中黏性土超液限泥浆配制方法为：准备去离子水50-100ml，将其放置恒温水浴中，设置温度为25-50℃，在5-10min内，匀速向去离子水中加入黏性土，边加边搅拌，直至泥浆浓度为0.1-1.2g/ml。

12、优选地，步骤四中应在搅拌完成后10-20s内将滤网放置于黏性土超液限泥浆的最底部；黏附载体在黏土泥浆中的浸没时间应为单位面积黏附质量稳定为准，单位面积黏附质量稳定的判定标准为前后两次测得的单位面积黏附质量的相对误差小于1％。

13、优选地，步骤五中黏附载体在滤网上互不接触；干燥采用30-50℃的温度进行低温干燥，持续时间为90-120min；总质量m1精确至0.001g。

14、优选地，步骤六中，单位面积黏附质量的计算公式为：

15、

16、单位面积黏附速率的计算公式为：

17、

18、式中ma为单位面积黏附质量，g/cm2；ra为单位黏附速率，g/cm2/s；m1为黏附后黏附载体总重，g；m0为黏附载体自身总质量，g；s为黏附载体本身总表面积，cm2；t为浸没时间，s。

19、本专利技术的有益效果是：

20、(1)针对超液限黏性土泥浆的性状特征，本专利技术利用球状黏附载体，以单位黏附质量、单位面积黏附速率为指标评价黏性土泥浆的黏附性。本专利技术克服了传统黏附力测试方法的不适用性，为黏性土超液限泥浆黏附性测试与定量评价提供了可行方法。

21、(2)黏性土泥浆中，在颗粒之间的引力-斥力相互作用下，土粒形成链状、环状的絮凝状集粒。黏性土黏附于载体表面的过程是絮凝体分散-重聚的过程，黏附质量随时间逐渐达到相对稳定状态。本专利技术通过测试黏附质量随时间的动态变化，提出了黏附质量达到稳定的判别标准，进一步增加了试验的准确性。

22、(3)黏性土泥浆黏附堵塞问题现实中普遍存在，本专利技术可为黏性土泥浆黏附堵塞研究提供基础试验方法。

23、(4)较大的面积更容易进行准确的测量和控制，通过使用多份黏附载体，为黏性土泥浆提供了更多可黏附区域，提高了测试的准确性。

24、(5)本专利技术中，通过滤网能一次性将所有黏附载体取出，避免了单个取出的繁琐步骤，提高了测量效率。

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【技术保护点】

1.一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤一中所述黏附载体为直径10-30mm、表面粗糙度Ra为0.1-100球状载体，5-15颗；洗净选用去离子水浸泡5-10min，而后采用超声波以20-80kHz的频率清洗10-20min；干燥采用90-105℃的温度进行干燥，持续时间为30-90min。

3.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤二中总表面积S需精确至0.001cm2以及总质量m0精确至0.001g；滤网的直径为30-100mm，侧面高度为0-120mm，网孔大小为5-8mm。

4.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤三中黏性土超液限泥浆配制方法为：准备去离子水50-100mL，将其放置恒温水浴中，设置温度为25-50℃，在5-10min内，匀速向去离子水中加入黏性土，边加边搅拌，直至泥浆浓度为0.1-1.2g/mL。

5.根据权利要求1所述的一种黏性土超液

6.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤五中黏附载体在滤网上互不接触；干燥采用30-50℃的温度进行低温干燥，持续时间为90-120min；总质量m1精确至0.001g。

7.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤六中，单位面积黏附质量的计算公式为：

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【技术特征摘要】

1.一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤一中所述黏附载体为直径10-30mm、表面粗糙度ra为0.1-100球状载体，5-15颗；洗净选用去离子水浸泡5-10min，而后采用超声波以20-80khz的频率清洗10-20min；干燥采用90-105℃的温度进行干燥，持续时间为30-90min。

3.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤二中总表面积s需精确至0.001cm2以及总质量m0精确至0.001g；滤网的直径为30-100mm，侧面高度为0-120mm，网孔大小为5-8mm。

4.根据权利要求1所述的一种黏性土超液限泥浆黏附性测定方法，其特征在于，步骤三中黏性土超液限泥浆配制方法为：准备去离子水50-100m...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁瑜，郭林，夏振尧，夏亚培，刘楚鑫，甘伟琪，郝景恒，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：

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