实时检测水泥搅拌桩桩体水泥含量的测试系统和测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种施工现场检测水泥含量的测试系统和测试方法，具体设及一种实 时检测水泥揽拌粧粧体水泥含量的测试系统和测试方法，适用于检测水泥揽拌粧、高压旋 喷粧等的水泥渗入量；属于地下工程领域。
【背景技术】
[0002] 大量的地下工程诸如高层地基加固、基坑开挖、桥梁架设、高速公路路基加固等都 需要对地基进行注浆加固。现有的技术中，需要将施工现场的水泥浆带回实验室检测，并且 在检测水泥±密度时需现场取忍样，检测手段复杂且周期较长，很难快速判断是否存在偷 工减料的问题。地下工程施工存在一定隐蔽性，施工单位为了自己的利益在作业时可能会 偷工减料，运给我国的基础设施造成巨大的安全隐患。因此，迫切需要一种能在施工现场实 时检测水泥渗入量的技术手段。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水泥揽拌粧施工现场实时检 测粧体水泥含量的测试系统和测试方法。
[0004] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案： 阳〇化]本发明首先公开了实时检测水泥揽拌粧粧体水泥含量的测试系统，该测试系统具 体包括水泥浆密度测量装置和水泥渗入量计算装置；其中，水泥浆密度测量装置包括：第 一电控中屯、、与第一电控中屯、电连接的测量导线和若干第一压力传感器，所述第一电控中 屯、包括：电源、开关、电压表、电阻、数据处理模块及第一显示模块，所述测量导线自水泥浆 罐顶部垂直下落至接触水泥浆液面时电压表数值发生变化，所述第一压力传感器布设于水 泥浆罐的罐底，压力测试数据反馈至数据处理模块并计算出水泥浆密度后显示至第一显示 模块；
[0006] 所述水泥渗入量计算装置包括：第二电控中屯、和与第二电控中屯、电连接的第二压 力传感器，所述第二压力传感器固定于钻头的端部，所述钻头伸入待测试的粧体内，所述第 二电控中屯、包括：数据采集模块、单片机、第二显示模块及输入模块，所述第二传感器的采 集数据反馈至数据采集模块并经单片机计算出水泥±密度后显示至第二显示模块；水泥浆 密度、水泥±密度、水灰比和±体密度输入输入模块后经单片机计算出水泥含量显示至第 二显示模块。
[0007] 优选地，前述第一压力传感器的数量为2个、4个或6个，均布于水泥浆罐的底壁 上，采用计算均值的方式可提高测量精度。
[0008] 进一步地，前述测量导线的端部设有一重力块，运样能够确保测量导线自水泥浆 罐的灌顶竖直下落，保证测试结果的可靠性。
[0009] 此外，本发明还公开了利用前述的测量系统实时检测水泥揽拌粧粧体水泥含量的 测试方法，具体包括如下步骤：
[0010] SI、测量水泥浆罐内水泥浆的密度：闭合第一电控中屯、的开关，将测量导线从水泥 浆罐的灌顶竖直落下，当电压表读数变化时测量导线与水泥浆液面接触，量取测量导线长 度h及水泥浆罐的高度H，同时记录第一压力传感器的返回值P，数据处理模块根据公式P 浆=P/g(H-h)计算得到水泥浆密度，其中g= 9. 8g/cm3;
[0011] S2、测量水泥±密度：第二电控中屯、发射测应力信号，采集第二传感器的返回数据 Pi，至某一次喷浆揽拌均匀时再采集一次数据Pw，并记录钻头提起高度Z，单片机根据公式 P水泥± =化+1-Pi)/拉计算得到水泥上密度，其中g= 9. 8g/cm3;
[0012] S3、输入测量值，计算水泥含量：将步骤SI计算得到的水泥浆密度P、步骤S2 计算得到的水泥上密度P 、已知数据水灰比及上体密度输入输入模块中，单片机根据 公式水泥含重=(P王体-P泥± )P泥浆/ [ (1+水灰比）（P水泥± -P泥浆）P王体]计算得到 水泥含量并显示至第二显示模块上。
[0013] 在本发明中，计算水泥含量时，具有如下假设前提：
[0014] (1)、水泥±水化后体积不发生变化；
[0015] (2)、水泥揽拌粧粧身成型后不发生收缩，且已揽拌均匀。
[0016] 运样一来，
[0017] P7嫌± = 0%泥浆 +111±体）/ (1%泥浆 /P7嫌浆 +111±体 /P±体） （a)
[0018] 根据公式（a)可推计算水泥±中水泥含量的计算公式：
[0019] 水滤含量=
[0020] 本发明的有益之处在于：本发明的测试系统可在施工现场实时检测水泥浆密度和 水泥±密度，从而在地下工程的地基加固过程的施工现场实时检测水泥的渗入量，擬弃了 传统现场取忍样并于实验室测量的方法，方便快捷，时间周期短，具有很好的监督作用，能 够有效避免工程偷工减料。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的水泥揽拌粧粧体施工示意图；
[0022] 图2是水泥浆密度测量装置的应用示意图；
[0023] 图3是图2中的水泥浆密度测量装置的第一电控中屯、的电路结构示意图。
[0024] 图中附图标记的含义：1、水泥浆罐，2、第一电控中屯、，3、测量导线，4、重力块，5、第 一压力传感器，6、电源，7、开关，8、电压表，9、电阻，10、第二电控中屯、，11、第二压力传感器， 12、钻头，13、连接线圈，14、水泥揽拌粧粧体。
【具体实施方式】
[00巧]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解 为对本发明的限制。在权利要求和说明书中使用的序数词例如"第一"、"第二"、"第等， 用于修饰权利要求项而不是由于本身含有任何优先、在先或一项权利要求的顺序在另一权 利要求之前或者执行方法步骤的时间顺序，仅仅作为标签使用W区别例如带有特定名称的 权利要求的元素与另外一个带有相同名称的元素（而不是用于顺序性的术语）。
[0026] W下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0027] 参见图1和图2,本发明首先公开了实时检测水泥揽拌粧粧体14中的水泥含量的 测试系统，该测试系统具体包括水泥浆密度测量装置和水泥渗入量计算装置。其中，水泥浆 密度测量装置能够测量出水泥浆的密度，具体包括：第一电控中屯、2、与第一电控中屯、2电 连接的测量导线3和若干第一压力传感器5。
[0028]结合图3来看，第一电控中屯、2包括：电源6、开关7、电压表8、电阻9、数据处理模 块及第一显示模块，测量导线3自水泥浆罐1顶部垂直下落至接触水泥浆液面时，图3中的 第一电控中屯、的电路A、B两端即被接通，则电压表8数值发生变化（突变）。进一步地，如 图2所示，在测量导线3的端部设有一重力块4,运样能够确保测量导线3自水泥浆罐1的 灌顶竖直下落，保证测试结果的可靠性。第一压力