CN113310780B - 一种实验室水泥注浆土块的制备方法 - Google Patents

一种实验室水泥注浆土块的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113310780B
CN113310780B CN202110570214.2A CN202110570214A CN113310780B CN 113310780 B CN113310780 B CN 113310780B CN 202110570214 A CN202110570214 A CN 202110570214A CN 113310780 B CN113310780 B CN 113310780B
Authority
CN
China
Prior art keywords
outer frame
air chamber
grouting soil
grid
frame body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110570214.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113310780A (zh
Inventor
王桦
刘书杰
李生生
安许良
宁方波
孟志强
邓昀
贺文
杨明
陈君
梁敏
常若曦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing China Coal Mine Engineering Co ltd
Original Assignee
Beijing China Coal Mine Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing China Coal Mine Engineering Co ltd filed Critical Beijing China Coal Mine Engineering Co ltd
Priority to CN202110570214.2A priority Critical patent/CN113310780B/zh
Publication of CN113310780A publication Critical patent/CN113310780A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113310780B publication Critical patent/CN113310780B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/44—Sample treatment involving radiation, e.g. heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G01N2001/366—Moulds; Demoulding
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G01N2001/368—Mounting multiple samples in one block, e.g. TMA [Tissue Microarrays]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

本发明公开一种实验室水泥注浆土块的制备方法，包括原料准备、制作模具、注浆土填充、初步压紧和机械液压压紧等步骤。将土块原料加水湿润并搅拌均匀得到湿土块原料，添加水泥粉继续搅拌混合；在模具内部增加多个可移动格栅，每个格栅两端添加调节杆，调节杆与格栅之间为螺纹连接，将每个格栅调整为等距离分布；将混合注浆土分别均匀填充到每个格栅中，并驱动调节杆转动，初步压紧每个格栅中的注浆土；对注浆土进行机械液压并同时加热，待注浆土呈干燥状态时停止液压，卸下注浆土即得到水泥注浆土块。本发明可同时制作多种不同组分的水泥注浆土块，可有效避免水泥注浆土块出现的断层问题，且所制备的水泥注浆土块具有整体性好的优点。

Description

一种实验室水泥注浆土块的制备方法
技术领域
本发明涉及水泥注浆土技术领域。具体地说是一种实验室水泥注浆土块的制备方法。
背景技术
土是一种古老的天然材料，由土颗粒、孔隙水和气体三相组成，其力学性质复杂且受环境影响较大。土体抗拉能力差、抗震动性能低、易产生裂缝，且在受压时土体易发生压缩，这些缺点影响了土在某些特殊领域的应用。
随着科学技术的发展，水泥注浆土技术成为当代迅速发展的新兴补强土技术。该项技术将水泥作为一种胶凝材料掺加到土中，能够从多方面改善土的性能，大大提高了土的抗拉强度、变形能力以及抗冲击性。
随着地下工程、城市铁路的健康可持续发展，地铁周围土体的加固需求以及水泥土搅拌桩的应用越来越广泛。目前，由于现场测试条件有限，对水泥土性能指标的测试大多为水泥土的抗压强度。国内外不少学者研究了水泥参入比、水灰比、含水率等因素对水泥土抗压强度的影响，近年来也有学者研究试块尺寸和形状对水泥土强度的影响。
以上研究中，水泥土试块的制作都是按照土工试验规范要求将拌和好的水泥土分三次装入模具中，其制备方法存在断层、整体性差等技术问题，从而降低了水泥土的性能。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种实验室水泥注浆土块的制备方法，可同时制作多种不同组分的水泥注浆土块，可有效避免水泥注浆土块出现的断层问题，且所制备的水泥注浆土块具有整体性好的优点。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种实验室水泥注浆土块的制备方法，包括以下步骤：
A、原料准备；
B、制作模具；
C、注浆土填充；
D、初步压紧；
E、机械液压压紧。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，在步骤A中，所述原料准备方法包括以下步骤：
A-1：将土块原料加水湿润并搅拌均匀得到湿土块原料；所述土块原料与所述水的重量比为3:1；
A-2：向所述湿土块原料中添加水泥粉继续搅拌混合，得到混合注浆土原料；所述水泥粉与所述湿土块原料的重量比为1:3～1:5。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，在步骤B中，所述模具包括外框体、格栅、调节杆、驱动机构和温度控制机构；所述调节杆固定安装在所述外框体上，所述格栅与所述调节杆螺纹连接；所述格栅通过所述调节杆可活动地固定安装在所述外框体的内部，且所述格栅在所述调节杆的带动下在所述外框体的内部自由滑动；所述格栅有两个或两个以上，且所述格栅将所述外框体内部分割成两个或两个以上的相互独立空间；所述驱动机构与调节杆驱动连接；所述外框体的底面和固定所述调节杆的侧壁均为加热板，且所述加热板与温度控制机构控制连接。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，所述外框体为上端开口的中空长方体形；所述调节杆有两根，分别为第一调节螺杆和第二调节螺杆，且所述第一调节螺杆和所述第二调节螺杆相同；所述第一调节螺杆和所述第二调节螺杆分别固定安装在所述外框体相对的两个长侧壁顶端，所述第一调节螺杆和所述第二调节螺杆均与所述外框体的另外两个相对的短侧壁垂直，且所述调节杆的直径小于所述外框体的壁厚；所述格栅的两端分别与两根所述调节杆通过螺纹连接。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，所述驱动机构包括驱动轮、传动带、从动轮和驱动源工作部；所述第一调节螺杆的驱动端沿所述外框体的一个长侧壁长度方向伸出到所述外框体的短侧壁外侧，所述驱动轮固定安装在所述第一调节螺杆的驱动端上；所述第二调节螺杆的驱动端沿所述外框体的另一个长侧壁长度方向伸出到所述外框体的短侧壁外侧，所述从动轮固定安装在所述第二调节螺杆的驱动端上；所述驱动轮与所述从动轮通过所述传动带传动连接，且所述驱动轮与所述从动轮的角速度相同；所述驱动源工作部与所述驱动轮驱动连接。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，所述模具还包括密封部，所述密封部包括盖板、上气室组件、下气室组件、上气囊、下气囊、挤压密封件和连接块；所述外框体的两个长侧壁上部内侧壁面上均开设有安装槽，所述盖板沿所述调节杆长度方向固定安装在所述外框体的长侧壁顶面上，且所述盖板与所述外框体的底壁平行，所述盖板与所述安装槽的槽底之间形成密封部安装空间；
所述上气室组件安装在所述盖板的内壁上，所述下气室组件安装在所述安装槽的槽底上，且所述上气室组件和所述下气室组件沿所述调节杆长度方向对称位于所述调节杆的上下两侧；所述上气室组件和所述下气室组件均两个或两个以上相互独立的气室组成，每个所述气室上均设有与外界大气导通的进气管，所述进气管的第二端穿出所述外框体，且所述进气管上安装有第二单向阀；
所述上气囊固定在盖板的内壁上，所述下气囊安装在所述安装槽的槽底上；上气室组件与上气囊之间以及下气室组件与下气囊之间固定连接,且上气室组件的气室与上气囊之间以及下气室组件的气室与下气囊之间分别通过相互独立的第一单向阀流体导通；所述上气室组件、下气室组件、上气囊和下气囊围成封闭空间，所述调节杆贯穿于所述封闭空间内；每个所述气囊上均设有与外界大气导通的泄压管，所述泄压管上装有泄压阀；
所述挤压密封件包括上C字型挤压密封件和下C字型挤压密封件，所述上C字型挤压密封件通过穿过C型开口的连接件与所述连接块上侧面固定连接，所述下C字型挤压密封件通过穿过C型开口的连接件与所述连接块下侧面固定连接，且所述上C字型挤压密封件抵顶在上气囊外表面上，所述下C字型挤压密封件抵顶在所述下气囊外表面上；
所述连接块的第一端上设有与所述调节杆相适配的螺纹，所述连接块的第二端与所述格栅固定连接；所述连接块的第一端穿过上气囊和下气囊之间的缝隙并与所述上气室组件和所述下气室组件之间的所述调节杆螺纹连接。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，所述连接块与所述调节杆通过所述套管活动连接；所述套管的内壁设有与所述调节杆相适配的螺纹，所述套管外壁表面光滑；所述套管的两端外壁上分别设有环形挡板，且所述套管可在两块所述环形挡板之间做周向运动；所述连接块上设有固定螺栓，所述连接块通过所述固定螺栓与所述套管相对固定连接。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，在步骤C中，所述注浆土填充包括如下步骤：
C-1：检查模具，调节模具的所述调节杆，确保模具中的每个所述格栅在模具中等间距分布；
C-2：将步骤A-2中准备好的所述混合注浆土原料分别均匀填充到每个所述格栅中，使每个所述格栅中充满等量的所述混合注浆土原料。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，在步骤D中，所述初步压紧包括如下步骤：
驱动所述调节杆进行格栅调节，使每个所述格栅中的所述混合注浆土原料初步压紧。
上述实验室水泥注浆土块的制备方法，在步骤E中，所述机械液压压紧包括如下步骤：
对所述混合注浆土原料进行机械液压压紧处理，并同时进行加热；待所述混合注浆土原料呈干燥状态时停止液压并同时停止加热，卸下所述混合注浆土原料即得到水泥注浆土块；
加热温度为60～80℃，加热时间为3～5h。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
(1)本发明所提供的技术方案中制作了一种水泥注浆土块模具，该模具中设置有两个或两个以上的格栅，每个格栅均可在模具内部进行移动，格栅两端添加调节杆，调节杆与格栅通过螺纹可活动连接。在进行水泥注浆土块制备时，先调整不同格栅间的距离使其在模具中等间距分布，从而使模具中不同格栅的初始条件相同；然后将相同重量(水泥粉含量可以不同)的混合注浆土原料填充到不同格栅中，驱动调节杆对不同格栅中的混合注浆土原料进行初步压紧，并采用机械液压进一步压紧，使不同格栅中的混合注浆土原料受到的压力一致，从而可以确保每个格栅中所制备的水泥注浆土块的工艺参数一致，有效提高了所制备的水泥注浆土块的整体性。另外，由于本发明模具可根据需要设置多个格栅，因而本发明的技术方案可以实现不同水泥粉含量的水泥注浆土块的同时制作，同时可以根据实际需要通过调整格栅距离来调整所制备的水泥注浆土块的尺寸。
(2)本发明在制备水泥注浆土块的过程中，通过在机械液压压紧前增加一次初步压紧处理，可以使混合注浆土原料颗粒在格栅中受力更加均匀，进而防止在机械液压压紧过程中，混合注浆土原料颗粒可能会因机械液压压力大、加压速率快而发生的断层现象。另外，本发明在对格栅中不同混合注浆土原料进行机械液压时，同时进行了加热处理。这种处理方式使混合注浆土原料中的水分在脱离原料颗粒时而导致混合注浆土原料内部产生的孔隙能够在机械液压的作用力下得以及时消除，从而避免了混合注浆土原料内部因水分蒸发而导致的致密性差及断层等问题，有效提高了所制备的注浆土的机械强度及力学性能。
附图说明
图1本发明实验室水泥注浆土块的制备方法的流程示意图；
图2本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具的结构示意图；
图3本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具A处结构示意图；
图4本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具A处剖面结构示意图；
图5本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具A处正视结构示意图；
图6本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具结构的剖面结构示意图；
图7本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具套管和固定螺栓的位置示意图；
图8本发明实验室水泥注浆土块的制备方法中所用模具套管和固定螺栓的位置剖面图。
图中附图标记表示为：1-外框体；2-格栅；3-第一调节螺杆；4-驱动轮；5-第二调节螺杆；6-传动带；7-从动轮；8-盖板；91-上气室组件；92-下气室组件；101-上气囊；102-下气囊；11-挤压密封件；12-连接块；13-第一单向阀；14-进气管；15-第二单向阀；16-泄压管；17-泄压阀；18-套管；19-固定螺栓；20-环形挡板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹列举以下实施例，并配合附图进行详细说明。图1为本发明提供的实验室水泥注浆土块的制备方法的流程示意图，下面将结合图1对本发明实施例的实验室水泥注浆土块的制备方法作进一步说明。
实验室水泥注浆土块的制备方法，包括以下步骤：
A、原料准备：将土块原料加水湿润并搅拌均匀得到湿土块原料；土块原料与水的重量比为3:1；将上述湿土块原料分成3组，向湿土块原料中添加不同比例的水泥继续搅拌混合，得到A、B和C 3组混合注浆土原料；3组混合注浆土原料的水泥与湿土块原料的重量比分别为1:3、1:4和1:5。
B、制作模具。
C、注浆土填充：检查模具，使每个格栅在模具中等间距分布；将步骤A中准备好的3组混合注浆土原料分别均匀填充到不同的格栅中，使不同格栅中分别充满相同重量的不同水泥含量的混合注浆土原料。
D、初步压紧：驱动调节杆进行格栅调节，使每个格栅中的混合注浆土原料初步压紧。
E、机械液压压紧：对上述混合注浆土原料进行机械液压压紧，并同时开启模具外框体的加热板进行加热，待混合注浆土原料呈干燥状态时停止机械液压并同时停止加热，卸下混合注浆土原料即得到水泥注浆土块。
在步骤B中，如图2所示，模具包括外框体1、格栅2、调节杆、驱动机构和温度控制机构；调节杆固定安装在外框体1上，格栅2与调节杆螺纹连接；格栅2通过调节杆可活动地固定安装在外框体1的内部，且格栅2在调节杆的带动下在外框体1的内部自由滑动；格栅2有两个或两个以上，且格栅2将外框体1内部分割成两个或两个以上的相互独立空间；驱动机构与调节杆驱动连接；外框体1的底面和固定调节杆的侧壁均为加热板，且加热板与温度控制机构控制连接。
外框体为上端开口的中空长方体形；调节杆有两根，分别为第一调节螺杆3和第二调节螺杆5，且第一调节螺杆3和第二调节螺杆5相同；第一调节螺杆3和第二调节螺杆5分别固定安装在外框体1相对的两个长侧壁顶端，第一调节螺杆3和第二调节螺杆5均与外框体1的另外两个相对的短侧壁垂直，且调节杆的直径小于外框体1的壁厚；格栅2的两端分别与两根调节杆通过螺纹连接。
驱动机构包括驱动轮4、传动带6、从动轮7和驱动源工作部；第一调节螺杆3的驱动端沿外框体1的一个长侧壁长度方向伸出到外框体1的短侧壁外侧，驱动轮4固定安装在第一调节螺杆3的驱动端上；第二调节螺杆5的驱动端沿外框体1的另一个长侧壁长度方向伸出到外框体1的短侧壁外侧，从动轮7固定安装在第二调节螺杆5的驱动端上；驱动轮4与从动轮7通过传动带6传动连接，且驱动轮4与从动轮7的角速度相同；驱动源工作部与驱动轮4驱动连接。
如图3-5所示，模具还包括密封部，密封部包括盖板8、上气室组件91、下气室组件92、上气囊101、下气囊102、挤压密封件11和连接块12；外框体1的两个长侧壁上部内侧壁面上均开设有安装槽，盖板8沿调节杆长度方向固定安装在外框体1的长侧壁顶面上，且盖板8与外框体1的底壁平行，盖板8与安装槽的槽底之间形成密封部安装空间；
上气室组件91安装在盖板8的内壁上，下气室组件92安装在安装槽的槽底上，且上气室组件91和下气室组件92沿调节杆长度方向对称位于调节杆的上下两侧；上气室组件91和下气室组件92均两个或两个以上相互独立的气室组成，每个气室上均设有与外界大气导通的进气管14，进气管14的第二端穿出外框体1，且进气管14上安装有第二单向阀15；
上气囊101固定在盖板8的内壁上，下气囊102安装在安装槽的槽底上；上气室组件91与上气囊101之间以及下气室组件92与下气囊102之间固定连接,且上气室组件91的气室与上气囊101之间以及下气室组件92的气室与下气囊102之间分别通过相互独立的第一单向阀13流体导通(参见图6)；上气室组件91、下气室组件92、上气囊101和下气囊102围成封闭空间，调节杆贯穿于封闭空间内；每个气囊10上均设有与外界大气导通的泄压管16，泄压管16上装有泄压阀17；
挤压密封件11包括上C字型挤压密封件和下C字型挤压密封件，上C字型挤压密封件通过穿过C型开口的连接件与连接块12上侧面固定连接，下C字型挤压密封件通过穿过C型开口的连接件与连接块12下侧面固定连接，且上C字型挤压密封件11抵顶在上气囊101外表面上，下C字型挤压密封件抵顶在下气囊102外表面上；
连接块12的第一端上设有与调节杆相适配的螺纹，连接块12的第二端与格栅2固定连接；连接块12的第一端穿过上气囊101和下气囊102之间的缝隙并与上气室组件91和下气室组件92之间的调节杆螺纹连接。连接块12与调节杆通过套管18活动连接；套管18的内壁设有与调节杆相适配的螺纹，套管18外壁表面光滑；套管18的两端外壁上分别设有环形挡板20，且套管18可在两块环形挡板20之间做周向运动；连接块12上设有固定螺栓19，连接块12通过固定螺栓19与套管18相对固定连接(具体可参见图7-8)。
模具的工作流程：在开始向格栅中充填原料前，先调节格栅的位置使6个格栅在模具中等间距分布。此时，先将固定螺栓19拧紧，使套管18与连接块12固定连接，扒开气囊之间的缝隙，旋转套管18，使其带动与连接块12固定连接的格栅2移动，从而调节各格栅之间的间距，使其等间距分布。调节完毕后，重新拧开将固定螺栓19，使套管18与连接块12相对固定撤除。
向模具中填充原料，启动驱动源工作部使驱动轮4转动以带动第一调节螺杆3转动，与此同时，驱动轮的转动通过传动带6带动从动轮7转动，进而带动第二调节螺杆5以与第一调节螺杆3相同的幅度转动，从而保证格栅两端移动的距离相同；在格栅移动过程中，密封部的连接块12沿着上气囊和下气囊之间的缝隙移动，同时气室中的气体在连接块12的挤压下进入气囊，使气囊10始终与连接块12贴合，从而保证密封性；当气室9中的气压降低时，外界大气冲开单向阀15通过进气管14进入气室，如果气囊10中的压力过大，则泄压阀17开启，降低压力，确保气囊10的安全性。
当初步挤压完成后，用机械液压设备从模具上方对物料进一步压紧，与此同时启动模具的温度控制机构，使模具上的加热板开始加热。
通过设置驱动机构，可以保证两根调节杆的调节程度相同，从而确保在初步压紧过程中，土块两端所受压力相同，以保证所制备土块的质量。密封部的设置将调节杆与格栅中的混合注浆土原料隔离开，从而保证调节杆在转动时，不会搅动混合注浆土原料，影响土块的质量。套管18和固定螺栓19的设置可以使该模具实现单个格栅的位置调节，以保证初始状态下，格栅等间距分布在模具内。该模具可以保证制作出来的实验室水泥注浆土块的各项参数都相同，确保所制备的土块具有较好的均一性。
在步骤E中，机械液压设备上的加热板与格栅所围成的物料填充空间的开口相匹配，即加热板刚好可以覆盖在混合注浆土原料的表面；本实施例中，加热温度为70℃，加热时间为4h。
对本实施例所制备得到的3组水泥注浆土块进行质量评价，所制备的3组水泥注浆土块均未发现断层问题，具有较好的整体性，且3组水泥注浆土块的均一性较好。对3组水泥注浆土块,28天抗压强度进行测试，A组的抗压强度平均值为27.9kN，B组的抗压强度平均值为29.8kN，C组的抗压强度平均值为31.6kN，说明本实施例的制备方法操作简单、所制备的水泥注浆土块可以具有较好的整体性，且抗压强度较好，可以满足实验室水泥注浆土块的质量要求。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、原料准备；
B、制作模具；
在步骤B中，所述模具包括外框体（1）、格栅（2）、调节杆、驱动机构和温度控制机构；所述调节杆固定安装在所述外框体（1）上，所述格栅（2）与所述调节杆螺纹连接；所述格栅（2）通过所述调节杆可活动地固定安装在所述外框体（1）的内部，且所述格栅（2）在所述调节杆的带动下在所述外框体（1）的内部自由滑动；所述格栅（2）有两个或两个以上，且所述格栅（2）将所述外框体（1）内部分割成三个或三个以上的相互独立空间；所述驱动机构与所述调节杆驱动连接；所述外框体（1）的底面和固定所述调节杆的侧壁均为加热板，且所述加热板与温度控制机构控制连接；
所述外框体（1）为上端开口的中空长方体形；所述调节杆有两根，分别为第一调节螺杆（3）和第二调节螺杆（5），且所述第一调节螺杆（3）和所述第二调节螺杆（5）相同；所述第一调节螺杆（3）和所述第二调节螺杆（5）分别固定安装在所述外框体（1）相对的两个长侧壁顶端，所述第一调节螺杆（3）和所述第二调节螺杆（5）均与所述外框体（1）的另外两个相对的短侧壁垂直，且所述调节杆的直径小于所述外框体（1）的壁厚；所述格栅（2）的两端分别与两根所述调节杆通过螺纹连接；
C、注浆土填充；
D、初步压紧；
E、机械液压压紧。
2.根据权利要求1所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述原料准备方法包括以下步骤：
A-1：将土块原料加水湿润并搅拌均匀得到湿土块原料；所述土块原料与所述水的重量比为3:1；
A-2：向所述湿土块原料中添加水泥继续搅拌混合，得到混合注浆土原料；所述水泥与所述湿土块原料的重量比为1:3～1:5。
3.根据权利要求1所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，所述驱动机构包括驱动轮（4）、传动带（6）、从动轮（7）和驱动源工作部；所述第一调节螺杆（3）的驱动端沿所述外框体（1）的一个长侧壁长度方向伸出到所述外框体（1）的短侧壁外侧，所述驱动轮（4）固定安装在所述第一调节螺杆（3）的驱动端上；所述第二调节螺杆（5）的驱动端沿所述外框体（1）的另一个长侧壁长度方向伸出到所述外框体（1）的短侧壁外侧，所述从动轮（7）固定安装在所述第二调节螺杆（5）的驱动端上；所述驱动轮（4）与所述从动轮（7）通过所述传动带（6）传动连接，且所述驱动轮（4）与所述从动轮（7）的角速度相同；所述驱动源工作部与所述驱动轮（4）驱动连接。
4.根据权利要求1所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，所述模具还包括密封部，所述密封部包括盖板（8）、上气室组件（91）、下气室组件（92）、上气囊（101）、下气囊（102）、挤压密封件（11）和连接块（12）；所述外框体（1）的两个长侧壁上部内侧壁面上均开设有安装槽，所述盖板（8）沿所述调节杆长度方向固定安装在所述外框体（1）的长侧壁顶面上，且所述盖板（8）与所述外框体（1）的底壁平行，所述盖板（8）与所述安装槽的槽底之间形成密封部安装空间；
所述上气室组件（91）安装在所述盖板（8）的内壁上，所述下气室组件（92）安装在所述安装槽的槽底上，且所述上气室组件（91）和所述下气室组件（92）沿所述调节杆长度方向对称位于所述调节杆的上下两侧；所述上气室组件（91）和所述下气室组件（92）均两个或两个以上相互独立的气室组成，每个所述气室上均设有与外界大气导通的进气管（14），所述进气管（14）的第二端穿出所述外框体（1），且所述进气管（14）上安装有第二单向阀（15）；
所述上气囊（101）固定在盖板（8）的内壁上，所述下气囊（102）安装在所述安装槽的槽底上；上气室组件（91）与上气囊（101）之间以及下气室组件（92）与下气囊（102）之间固定连接,且上气室组件（91）的气室与上气囊（101）之间以及下气室组件（92）的气室与下气囊（102）之间分别通过相互独立的第一单向阀（13）流体导通；所述上气室组件（91）、下气室组件（92）、上气囊（101）和下气囊（102）围成封闭空间，所述调节杆贯穿于所述封闭空间内；每个所述气囊（10）上均设有与外界大气导通的泄压管（16），所述泄压管（16）上装有泄压阀（17）；
所述挤压密封件（11）包括上C字型挤压密封件和下C字型挤压密封件，所述上C字型挤压密封件通过穿过C型开口的连接件与所述连接块（12）上侧面固定连接，所述下C字型挤压密封件通过穿过C型开口的连接件与所述连接块（12）下侧面固定连接，且所述上C字型挤压密封件（11）抵顶在上气囊（101）外表面上，所述下C字型挤压密封件抵顶在所述下气囊（102）外表面上；
所述连接块（12）的第一端上设有与所述调节杆相适配的螺纹，所述连接块（12）的第二端与所述格栅（2）固定连接；所述连接块（12）的第一端穿过上气囊（101）和下气囊（102）之间的缝隙并与所述上气室组件（91）和所述下气室组件（92）之间的所述调节杆螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，所述连接块（12）与所述调节杆通过套管（18）活动连接；所述套管（18）的内壁设有与所述调节杆相适配的螺纹，所述套管（18）外壁表面光滑；所述套管（18）的两端外壁上分别设有环形挡板（20），且所述套管（18）可在两块所述环形挡板（20）之间做周向运动；所述连接块（12）上设有固定螺栓（19），所述连接块（12）通过所述固定螺栓（19）与所述套管（18）相对固定连接。
6.根据权利要求2所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述注浆土填充包括如下步骤：
C-1：检查模具，调节模具的所述调节杆，确保模具中的每个所述格栅（2）在模具中等间距分布；
C-2：将步骤A-2中准备好的所述混合注浆土原料分别均匀填充到每个所述格栅（2）与外框形成的独立空间中，使每个所述格栅（2）与外框形成的独立空间中充满等量的所述混合注浆土原料。
7.根据权利要求2所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，在步骤D中，所述初步压紧包括如下步骤：驱动所述调节杆进行格栅调节，使每个所述格栅（2）与外框形成的独立空间中的所述混合注浆土原料初步压紧。
8.根据权利要求2所述的实验室水泥注浆土块的制备方法，其特征在于，在步骤E中，所述机械液压压紧包括如下步骤：对所述混合注浆土原料进行机械液压压紧处理，并同时进行加热；待所述混合注浆土原料呈干燥状态时停止液压并同时停止加热，卸下所述混合注浆土原料即得到水泥注浆土块；加热温度为60～80℃，加热时间为3～5h。
CN202110570214.2A 2021-05-25 2021-05-25 一种实验室水泥注浆土块的制备方法 Active CN113310780B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110570214.2A CN113310780B (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种实验室水泥注浆土块的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110570214.2A CN113310780B (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种实验室水泥注浆土块的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113310780A CN113310780A (zh) 2021-08-27
CN113310780B true CN113310780B (zh) 2023-06-13

Family

ID=77374488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110570214.2A Active CN113310780B (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种实验室水泥注浆土块的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113310780B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107246989A (zh) * 2017-06-22 2017-10-13 上海理工大学 一种实验室注浆水泥土的制备方法
CN108613885A (zh) * 2018-03-14 2018-10-02 同济大学 一种模拟桩侧后注浆的室内试验装置和试验方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000329719A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd コンクリートの断熱温度上昇試験装置
JP5307951B1 (ja) * 2013-05-28 2013-10-02 株式会社フジコーポレーション テストピースの製造システムおよびテストピースの製造方法
CN205600922U (zh) * 2016-05-17 2016-09-28 洛阳理工学院 一种水泥土试块制作装置
CN107703031B (zh) * 2017-11-24 2019-06-21 中国矿业大学 一种气压驱动松散体注浆模拟试验装置及试验方法
CN109822724B (zh) * 2019-02-26 2020-10-02 东南大学 可变厚度单纤维拔出水泥基试件模具及调节及测试方法
CN110126074B (zh) * 2019-06-18 2024-01-12 浙江工业大学 一种尺寸可调易拆卸的混凝土试件模具
CN110231209A (zh) * 2019-06-24 2019-09-13 中铁十七局集团第二工程有限公司 一种注浆用水泥净浆试件制作装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107246989A (zh) * 2017-06-22 2017-10-13 上海理工大学 一种实验室注浆水泥土的制备方法
CN108613885A (zh) * 2018-03-14 2018-10-02 同济大学 一种模拟桩侧后注浆的室内试验装置和试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113310780A (zh) 2021-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104227846B (zh) 一种泡沫水泥浆配制装置及其应用
CN106906953B (zh) 一种可预先施加围压的混凝土柱及其制作方法、加固方法
CN104308957B (zh) 一种混凝土或免烧砖半干法压制成型的装置和方法
CN110702298B (zh) 盾构隧道管片浮力测量模型实验装置
CN102514086B (zh) 标准砖成型模具及成型方法
CN114956628B (zh) 一种高强度磷石膏基再生骨料及其制备方法
CN107825567A (zh) 胶结颗粒材料的制样装置、制备胶结颗粒材料试样的方法
CN113310780B (zh) 一种实验室水泥注浆土块的制备方法
CN110702372A (zh) 盾构隧道管片所受浆液浮力测量模型实验装置
CN105421333B (zh) 一种改善湿陷性黄土地基的处理方法
CN106759109A (zh) 一种生态混凝土铰链护坡块体及其制作方法
CN104827561B (zh) 一种无余浆的蒸压phc管桩制备方法
CN210893614U (zh) 盾构隧道管片所受浆液浮力的拉力式测量模型实验装置
US5851567A (en) Earth block machine
CN211013963U (zh) 拉力式测量盾构隧道管片浮力模型实验装置
WO2019153407A1 (zh) 原位土改性制造人造泥岩的方法
CN207549262U (zh) 一种遇水反应型灌浆材料圆柱体试件成型装置
Reddy Design of a manual press for the production of compacted stabilized soil blocks
CN104827563A (zh) 一种降低胶凝材料用量的免蒸压phc管桩制备方法
CN105174851B (zh) 一种梯度结构复合功能型生土砌块的制备方法
CN107246986A (zh) 一种模拟岩体结构的块体模型压制设备及方法
CN110657943B (zh) 用于模拟盾构隧道管片上浮的实验装置
CN104310932B (zh) 基于粘性弃土和砂性弃土的c20固化制品及其制备方法
CN210893615U (zh) 一种盾构隧道管片上浮过程模型实验装置
CN110646164B (zh) 一种模拟盾构隧道管片上浮过程的实验装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant