一种空心圆柱试样MICP固化制样仪及制样方法

文档序号:25998451发布日期:2021-07-23 21:14阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种空心圆柱试样micp固化制样方法,其特征在于,该方法基于micp技术采用分离式注浆实现制样,具体是将胶凝液与菌液沿试样高度按照不同的路径分别注入至空心圆柱试样制样仪中,使得胶凝液和菌液中一种直接注入至空心圆柱试样的试样本体,而另一种则注入至空心圆柱试样的空心部位;对直接注入空心圆柱试样本体的液体采用双向压力注浆,同时在所述的不同路径之间通直流电,使得胶凝液、菌液中的离子同时发生径向移动,在试样内部形成全方位立体化的胶凝液与菌液渗流网络,从而使试样均匀固化。

2.根据权利要求1所述的空心圆柱试样micp固化制样方法,其特征在于,将胶凝液直接注入空心圆柱试样的试样本体,而菌液则注入空心圆柱试样的空心部位。

3.一种空心圆柱试样micp固化制样仪,其特征在于,包括菌液存放皿、一号注浆管、一号蠕动泵、胶凝液存放皿、二号注浆管、二号蠕动泵、防水通气阀、一号玻璃塞、浆液路径扩散筒、有机玻璃管、二号玻璃塞、止水塞、石墨电极棒以及直流电源;

所述的有机玻璃管由管箍将双瓣模固定连接形成,内壁贴有透明导电膜并连接直流电源正极;所述浆液路径扩散筒同轴置于有机玻璃管内,筒壁上均匀布置有注浆孔;一号玻璃塞、二号玻璃塞分别安置于有机玻璃管上下两端,并将所述浆液路径扩散筒固定,在浆液路径扩散筒与有机玻璃管所形成的环向空间内设置试样本体;所述的石墨电极棒一端连接直流电源负极,另一端穿过二号玻璃塞插入至浆液路径扩散筒内;

所述的一号玻璃塞、二号玻璃塞内部具有分路径引流通道;

所述的一号注浆管连接菌液存放皿以及一号玻璃塞;一号蠕动泵设于一号注浆管上用于将菌液注入至一号玻璃塞中经分路径引流通道直接注入浆液路径扩散筒内;所述的二号注浆管连接胶凝液存放皿及一号玻璃塞和二号玻璃塞;二号蠕动泵设于二号注浆管上用于将胶凝液注入至一号玻璃塞和二号玻璃塞中,经分路径引流通道直接注入至试样本体中;

所述的一号玻璃塞上设置有防水通气阀,用于连通所述环向空间与外界大气,所述的二号玻璃塞上设置有止水塞用于控制多余菌液的流出。

4.根据权利要求3所述的空心圆柱试样micp固化制样仪,其特征在于,所述的透明导电膜覆盖整个试样本体,所述的石墨电极棒插入至整个浆液路径扩散筒内,使得接通电源后石墨电极棒与透明导电膜产生的电场覆盖整个试样。

5.根据权利要求3所述的空心圆柱试样micp固化制样仪,其特征在于,所述的一号玻璃塞为由上部的第一圆筒及下部的第二、第三圆筒构成,第一圆筒具有顶面及底面,第三圆筒同轴套置于第二圆筒内,二者顶部与第一圆筒的底面连为一体,第二、第三圆筒之间的环形空间只有封闭底面,其顶部与第一圆筒内部空间连通,第二圆筒外壁与有机玻璃管内壁紧密配合,浆液路径扩散筒与第三圆筒内壁紧密配合,第一圆筒中心开有引流管道供第一注浆管将菌液直接注入浆液路径扩散筒内,第一圆筒位于环形空间对应位置处开有引流孔洞供第二注浆管将胶凝液注入环形空间内,所述封闭底面均匀开有通孔,胶凝液由所述通孔注入试样本体中。

6.根据权利要求5所述的空心圆柱试样micp固化制样仪,其特征在于,所述的封闭底面与试样本体之间设有生化纤维棉。

7.根据权利要求3所述的空心圆柱试样micp固化制样仪,其特征在于,所述的二号玻璃塞为由上部的第四、第五圆筒及下部的第六圆筒构成,第六圆筒具有顶面及底面,第五圆筒同轴套置于第四圆筒内,二者底部与第六圆筒的顶面连为一体,第四、第五圆筒之间的环形空间只有封闭顶面,其底部与第六圆筒内部空间连通,第四圆筒外壁与有机玻璃管内壁紧密配合,浆液路径扩散筒与第五圆筒内壁紧密配合,第六圆筒中心设有管孔,供石墨电极棒插入且石墨电极棒与所述管孔间采用密封处理,第六圆筒位于环形空间对应位置处开有引流孔洞供第二注浆管将胶凝液注入环形空间内,所述封闭顶面均匀开有通孔,胶凝液由所述通孔注入试样本体中,在第六圆筒位于浆液路径扩散筒对应位置处开有通孔用于安装止水塞。

8.根据权利要求7所述的空心圆柱试样micp固化制样仪,其特征在于,所述的封闭顶面与试样本体之间设有生化纤维棉。

9.一种空心圆柱试样micp固化制样方法,其特征在于,采用如权利要求3-8任一项所述的制样仪实现,方法如下:

在制样仪中装好砂样,在菌液存放皿内放置菌液,在胶凝液存放皿内放置胶凝液,安装好制样仪;同时打开所有蠕动泵进行压力注浆,使得胶凝液不断从上、下两端注入砂样中且菌液持续注入到浆液路径扩散筒中,并打开直流电源进行电渗注浆,至少6小时后关闭直流电源以及所有蠕动泵,注浆结束。


技术总结
本发明公开了一种空心圆柱试样MICP固化制样仪及制样方法,所述制样仪包括菌液存放皿、一号注浆管、一号蠕动泵、胶凝液存放皿、二号注浆管、二号蠕动泵、防水通气阀、一号玻璃塞、浆液路径扩散筒、管箍、有机玻璃管、二号玻璃塞、止水塞、石墨电极棒、直流电源以及渗出液收集皿,所述制样方法是基于MICP固化技术通过压力注浆提供浆液结合电渗增加浆液流动路径来进行制样,本发明的制样仪和制样方法实现了胶凝液与菌液的分离式注浆,避免了传统混合式注入方式引起的因过早发生碳酸钙沉积而堵塞渗透路径的缺陷,能显著提高所制试样固化均匀性和固化效果。

技术研发人员:朱剑锋;杨浩;夏建中;陶燕丽;胡成宝
受保护的技术使用者:浙江科技学院
技术研发日:2021.04.20
技术公布日:2021.07.23
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