[发明专利]一种抗滑桩水泥浆凝结质量评价装置及方法

权利要求书

1.一种抗滑桩水泥浆凝结质量评价方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

向反应容器的容置有水泥浆的压力腔施加相应地层的压力和温度条件，以使水泥浆的凝结和硬化过程处于相应地层的温度和压力状态之下；

在水泥浆凝结硬化反应进行预设时间之后，向伸入水泥浆中的加压管线中施加平稳缓慢的流体，同时通过反应容器的窗口观察所述加压管线管口处的水泥浆的微观变化，并根据所述微观变化来记录同时刻的与水泥浆的胶凝强度相关的压力值P；所述评价方法还包括：

在水泥浆初凝之前，且当所述加压管线管口处产生预定大小的气泡时，记录此时刻的初始破乳压力P1，而当所述加压管线管口处产生至少单个完整气泡时，记录此时刻的最终破乳压力P2，则相应时刻水泥浆的胶凝强度为初始破乳压力P1与最终破乳压力P2之和的一半；

在水泥浆初凝之时，且当所述加压管线管口处的水泥浆波动、颤动或是产生裂隙之时，计此时的压力为P3，并以此表征对应时刻的水泥浆的胶凝强度。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，当所述加压管线管口处有气泡形成并上浮或有裂隙产生之时，流体的实时流速产生波动，与此波动时刻相对应的压力P被定义为水泥浆的胶凝强度。

3.一种用于权利要求1或2所述评价方法的评价装置，其特征在于，至少包括：

反应器（3），其具有一用于容置水泥浆的压力腔，且所述压力腔连接有至少一个压力室，通过所述压力室能够模拟所述水泥浆处于不同地层深度下的压力状态及地层流体侵入状态，

热量供给单元（4），其用于向所述用于容置水泥浆的压力腔提供对应于不同地层深度下的温度状态，

其中，

位于所述反应器（3）顶部的压力室连接一用于向该压力室注入加压流体的输入管线，位于所述反应器（3）侧面的压力室连接有多条输入管线，所述多条输入管线中的至少一输入管线被配置为伸入水泥浆，并且该输入管线伸入所述水泥浆中的至少部分为第一测管（12）；以及至少另一输入管线被配置为伸入所述反应器（3）侧面的压力室中，且该输入管线伸入所述压力室中的至少部分为第二测管（13），其中，

所述反应器（3）表面设置有用于观察所述第一测管（12）的第一可视窗口（10）和用于观察所述第二测管（13）的第二可视窗口（11）。

4.根据权利要求3所述的评价装置，其特征在于，还包括安装底座（1），所述安装底座（1）顶部安装有升降支架（2），所述升降支架（2）由两个独立支架构成，

其中，所述反应器（3）和热量供给单元（4）连接于所述升降支架（2）。

5.根据权利要求4所述的评价装置，其特征在于，所述第一测管（12）被设置为可拆卸式结构，且所述第一测管（12）按照预设间隙与所述第一可视窗口（10）壁面保持并行或垂直。

6.根据权利要求5所述的评价装置，其特征在于，还包括配置在所述压力腔顶部的至少一层隔离膜（5），且所述隔离膜（5）介于所述压力腔和位于该压力腔顶部的第一压力室之间。

7.根据权利要求6所述的评价装置，其特征在于，所述反应器（3）顶部连接有加压流体泵机组，通过所述加压流体泵机组能够将加压流体注入至所述第一压力室，以模拟水泥浆处于不同地层深度时的压力状态，

其中，所述加压流体泵机组具有用于稳定流体压力的缓冲罐（6）。

8.根据权利要求7所述的评价装置，其特征在于，注入至所述隔离膜（5）之上的加压流体是与水泥浆互不相溶的液体。

9.根据权利要求8所述的评价装置，其特征在于，还包括配置于各输入管线之上的流量计（7）和加压泵（8），以及用于提供针对设备的连锁控制之功能的控制单元（9）。