[发明专利]一种充填膏体料浆初凝时间的测试方法及其测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种充填膏体料浆初凝时间的测试方法及其测试装置。

背景技术

充填膏体是一种低强度高流动性的料浆，凝固前具有高流动性，凝固后要具有一定的早期强度。但是由于掺入的水和胶凝料的比例不同，充填膏体的初凝时间有很大差别。在膏体充填开采过程中，充填料浆要经过长距离运输还必须与采煤工序在时间和空间上相互配合，充填后要短时间内能够自立成型，具备一定的早期抗压强度，又不能过早凝固堵塞管道。因此，初凝时间的测定显得尤为重要。结合初凝定义，可认为从膏体拌合完成到不能依靠自身重力而产生流动的时间间隔为初凝时间。初凝时刻的材料不具有主动流动扩展能力，即完全失去流塑性。

现有的对充填膏体初凝时间的测试方法，多借用建筑行业对水泥(维卡仪测定初凝时间)和混凝土初凝时间的测定方法(贯入阻力仪法)两种。维卡仪只能测定胶凝材料初凝时间，不能反映集料之间的嵌锁作用对初凝的影响，而贯入阻力仪法测试通过去除骨料筛取砂浆的方法测定初凝时间，且要求强度远大于膏体材料初凝时的强度，对于膏体材料来说测试结果误差太大且测试方法费时费力。上述方法分别是通过测量胶凝材料，胶凝材料及部分细骨料的初凝时间来反映测试对象受力特性，都不能全面反映充填材料的初凝时间。

混凝土初凝时间测试传感器(专利号：cn95218361.7)是通过铜电极和铅电极构成的传感器测试混凝土初凝过程中电动势的变化来判断初凝时间。其测试对象是混凝土，且电极电位必须达到稳定后才能测试初凝时间。Pessiki等，Garnier等和Lee等用超声波法测试混凝土的凝结时间，成本比较高。肖莲珍等用电阻率法测试初凝时间，也是在一定贯入阻力下，引起电阻率突变，在电阻率曲线中找到第一波峰点，经计算推算初凝时刻，方法比较繁琐。目前，尚没有一种专门测定充填材料初凝时间的方法及其装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种充填膏体料浆初凝时间的测试方法及其测试装置，很好的解决了充填膏体初凝时间的测定问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：一种充填膏体料浆初凝时间的测试方法，通过新拌充填膏体料浆在装料桶中依靠自身重力作用产生的侧向压力来体现其流塑性变形随时间变化情况，直到压力为零，认为初凝完成，其具体按下列步骤进行：

(1)将装料桶安装上可拆卸的压力传感器，并用夹具固定好；

(2)装料，缓慢将料浆放入装料桶内，并规定放入量达到220mm为宜；

(3)把压力传感器上的信号线接到转换器上，接入电脑，监测随时间变化的压力曲线；

(4)观察曲线，当传感器有一对压力零时，初凝完成。

为解决上述技术问题，本发明的另一种技术方案是：充填膏体料浆初凝时间的测试装置，包括：固定夹具，所述固定夹具上安装有装料桶，所述装料桶两侧沿装料桶竖直方向布置有三对传感器定位孔，每一所述传感器定位孔上均安装有一压力传感器，所述压力传感器连接有压力显示装置，所述压力显示装置连接有转换器，所述转换器连接有电脑。

优选的，所述装料桶包括以可拆卸方式安装在一起的装料桶桶体和装料桶底座。

优选的，所述传感器定位孔的直径为8mm，所述压力传感器为内径不小于6mm的圆形片状。

优选的，所述装料桶的材料为铁质。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明与现有的测定方法相比，能测含有粗骨料(反映嵌锁作用)的充填膏体的初凝时间。适用性广，不管新拌膏体具有膨胀性还是收缩性，其对侧壁的压力会随着其流动能力而不断增大，直到有压力减小为零；测试方法简单，操作方便，只需装料、软件操作、拆装传感器和桶底、倒料、清洗箱体即可；利用压力传感器及电脑控制，人为因素影响小；测试效率高，一个人可以测试多组数据；可观测性好，压力曲线走势和数值显示初凝时间。

附图说明

图1为本发明测试装置的结构示意图；

图2为装料桶的结构示意图；

图3为装料桶底座的结构放大图；

其中：1、固定夹具；2、装料桶；3、压力显示装置；4、转换器；5、电脑；6、传感器定位孔；7、装料桶桶体；8、装料桶底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。