一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置

摘要

本发明公开了一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置，包括框架底板、沿框架底板长度方向相对设置于框架底板两侧的框架侧板，所述框架底板、框架侧板组成两端及上部开口的矩形框架模板，所述框架侧板顶部设置防蒸发盖，所述防蒸发盖中部设置注浆孔，所述注浆孔上部设置注浆漏斗，所述注浆孔两侧分别设置冷凝管预留口，所述冷凝管预留口内设置冷凝管，本发明采用压缩超声波测试地质聚合物凝结时间的装置，地质聚合物浆液通过注浆漏斗注入试模中，可立即通过超声波实现连续实时监测，全程由冷凝管实现温度调节，无需人为拿取试件、安装维卡仪、读数、翻转样品等操作，可避免测试针造成的贯穿损伤以及过程中的人为干扰。

说明书

技术领域

本发明涉及地质聚合物凝结时间检测装置领域，具体涉及一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置。

背景技术

地质聚合物指硅铝质无机原料在碱激发剂作用下，经矿物缩聚生成的以Si-O-Al-O-为基本结构单元的无机高聚合三维网状结构胶凝材料，多为固体废弃物，如粉煤灰、矿渣、高岭土、煤矸石等，反应在常温下进行，无需进行高温煅烧，生产过程碳足迹小。近年来，由于原料丰富、力学性能优异、耐久性强、封存重金属离子能力强等优点，地质聚合物逐渐替代传统硅酸盐水泥，作为一种绿色胶凝材料广泛应用于建筑施工、航空、矿井注浆、辐射封存等领域。

早期微观结构的形成过程对地质聚合物至关重要，因为它直接决定了材料的力学性能和耐久性。地质聚合物通常按照GB/T 1346-2011的规定，采用维卡仪测试凝结时间，即拌合物从开始拌制的可塑状态逐渐凝结硬化为不可塑状态所需的时间，来表征地质聚合物是否满足施工要求。该方法耗时费力，数据离散性高，人为误差大；且每测试一次，都会由外至内对地质聚合物造成贯穿损伤。在成型过程中，受原料组分、激发剂种类及用量、添加剂性质等影响，地质聚合物的凝结时间跨度广，从8分钟到48小时均有报道。为获得地质聚合物早期碱激发缩聚过程信息，同时实现连续无损监测，有必要设计一种检测地质聚合物凝结时间的新型装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置，包括框架底板、沿框架底板长度方向相对设置于框架底板两侧的框架侧板，所述框架底板、框架侧板组成两端及上部开口的矩形框架模板，所述框架侧板顶部设置防蒸发盖，所述防蒸发盖中部设置注浆孔，所述注浆孔上部设置注浆漏斗，所述注浆孔两侧分别设置冷凝管预留口，所述冷凝管预留口内设置冷凝管，所述冷凝管预留口与注浆孔之间的框架侧板、框架底板上设置U型卡槽，所述U型卡槽内设置卡槽侧板，所述卡槽侧板位于防蒸发盖下部，所述框架侧板中部设置非贯穿超声探头放置孔。

优选地，所述冷凝管底部与框架底板之间设置间距，所述间距为5mm。

优选地，所述冷凝管与框架底板之间放置珍珠棉。

优选地，所述超声探头放置孔底部及两侧分别设置超声探头固定块。

优选地，所述矩形框架模板采用10mm厚的亚克力板制成。

优选地，所述卡槽侧板采用泡沫铝制成。

优选地，所述矩形框架模板内侧、U型卡槽内侧以及卡槽侧板表面均覆涂有脱模剂。

优选地，所述注浆漏斗顶部开口处卡接有密封盖

采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明采用压缩超声波测试地质聚合物凝结时间的装置，地质聚合物浆液通过注浆漏斗注入试模中，可立即通过超声波实现连续实时监测，全程由冷凝管实现温度调节，无需人为拿取试件、安装维卡仪、读数、翻转样品等操作，可避免测试针造成的贯穿损伤以及过程中的人为干扰，尤其可实现对快硬或缓凝地质聚合物凝结时间的准确检测，检测精度高、安装方便、自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置的结构示意图。

图2是本发明一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置的侧面结构示意图。

图3是本发明一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置的端面结构示意图。

图4是本发明一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置的拆分示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

结合附图1-4，一种超声波检测地质聚合物凝结时间的装置，包括框架底板1、沿框架底板1长度方向相对设置于框架底板1两侧的框架侧板2，框架底板1、框架侧板2组成两端及上部开口的矩形框架模板，框架侧板2顶部设置防蒸发盖3，防蒸发盖3中部设置注浆孔4，注浆孔4上部设置注浆漏斗5，注浆漏斗5上设密封盖13，注浆孔4两侧分别设置冷凝管预留口6，冷凝管预留口6内设置冷凝管7，冷凝管7底部与框架底板1之间设置间距，间距为5mm，同时冷凝管7与框架底板1之间放置珍珠棉11，用于固定冷凝管，同时作为介质材料传递温度；冷凝管预留口6与注浆孔4之间的框架侧板2、框架底板1上设置U型卡槽8，U型卡槽8内设置卡槽侧板9，卡槽侧板9位于防蒸发盖3下部，框架侧板2中部设置非贯穿超声探头放置孔10；超声探头放置孔10底部及两侧分别设置超声探头固定块12。

矩形框架模板制作材料为10mm厚的亚克力板，其内部矩形底面为160mm×40mm，内部高度为40mm；卡槽侧板9包括矩形框架模板两侧的左侧板和右侧板，其由边长为45mm的方形泡沫铝制成，对称安装于矩形框架模板内的U型卡槽内，构成尺寸为80mm×40mm×40mm的地聚物试模；

另外，矩形框架模板内侧、U型卡槽以及卡槽侧板上均涂有脱模剂。

本发明在使用时，在矩形框架模板、U型卡槽和卡槽侧板内侧涂抹上脱模剂，将卡槽侧板竖直装配于U型卡槽内，组成长方体地质聚合物试模。将防蒸发盖放置在矩形框架模板上，打开注浆漏斗上的漏斗盖，地质聚合物浆液通过注浆漏斗注入地质聚合物试模内，盖上漏斗盖，将两根冷凝管分别插入冷凝管预留孔内，冷凝管与地质聚合物试模间隙用珍珠棉填充，珍珠棉既可固定冷凝管，还可作为良好的传热介质降低地质聚合物试模温度；启动外接超声波发生器，将超声波发射探头和超声波接收探头分别置于两个超声波探头预留孔内，并通过矩形框架模板上的固定块固定；超声波发射探头发射超声波并穿过地质聚合物浆体，由另一侧的探头接收，根据接收发射时间差和地质聚合物试模宽度，得出超声波传输速度和信号衰减规律，进而推断出地质聚合物凝结硬化情况。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。