CN102491689B - 一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法 - Google Patents
一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102491689B CN102491689B CN201110401994.4A CN201110401994A CN102491689B CN 102491689 B CN102491689 B CN 102491689B CN 201110401994 A CN201110401994 A CN 201110401994A CN 102491689 B CN102491689 B CN 102491689B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sand
- test specimen
- cement slurry
- random
- cement mortar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明提供一种随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法,其步骤为:1)将水泥、砂、水、外加剂,按一定重量配比制成水泥砂浆;2)将水泥砂浆倒入模具中振动后刮平水泥砂浆表面;3)水泥砂浆初凝前,将裂纹分布图纸平铺于水泥砂浆表面,用不同长度金属薄片刺穿图纸上裂纹线段,垂直***水泥砂浆中;4)连同模具一起放入养护箱内养护12小时,将金属薄薄片拔出;5)将拔出金属薄片的水泥砂浆放入养护箱内养护7天;6)将养护好的试件取出,置于室温下,脱模,风干,用灌浆树脂胶将随机裂纹粘贴在一起,即制得含随机多裂纹体的类岩石材料试件。本发明方法简便,成本低廉,为研究随机裂纹分布的类岩石材料的强度特性提供了重要手段。
Description
技术领域
本发明涉及一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法。
背景技术
岩体中的裂隙发育程度是决定岩体工程性质的一个重要因素。同样矿物组分条件下,完整新鲜的岩块与裂隙发育的岩体相比,其物理力学性质是截然不同的。由于岩体中裂隙的存在,使其抗拉和抗剪强度显著降低,在拉张和剪切力作用下,岩体完整性很容易被破坏;岩体中裂隙面相互交切,满足一定几何关系条件下,岩体中的结构面,除了确定性的规模较大的断层、层面外,还包含着成千上万的节理与裂隙,这些微小的结构面严重地影响着岩体的力学特征。
为了模拟岩石这种脆性材料在加载作用下的变形和强度特性, 通常采用类岩石材料, 如石膏、水泥砂浆等与其它混合料按一定比例配制来模拟岩石, 这些材料除了能与岩石满足一定的相似准则外, 它们也通常具有与岩石材料相似的两个重要特性:脆性特性和剪胀特性。因此被广泛应用于模型试验中。在模型试验中, 广泛采用的模拟节理的方法已很成熟,通常有掺人裂纹片(云母片、纸片、聚合物薄片、肥皂)预埋金属条或聚合物薄条(待模型快凝固时抽出)通过抽条形成的裂隙来模拟节理。
目前的类岩石材料模型试件均是模拟非贯通节理裂隙,对于含随机分布的贯通裂纹的类岩石材料模型还未见报道。真实岩体工程中,岩石节理裂隙的分布是复杂的、随机的,裂隙之间相互贯通,具有不确定性,为较真实反映裂隙岩体的力学性质,设计随机分布的贯通裂纹的类岩石材料模型具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法,其通过电脑设计随机岩体裂纹,并将随机裂纹分布在的类岩石材料上,其方法简便,成本低廉,为研究随机裂纹分布的类岩石材料的强度特性提供了重要手段。
本发明采用的技术方案是:一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法,其步骤为:
1)水泥30%~35%,砂55%~60%,水5%~10%,外加剂1%~5%,按照上述重量配比将材料置入搅拌器中搅拌均匀制成水泥砂浆;
2)将水泥砂浆倒入模具中,振动3~5分钟,然后刮平水泥砂浆表面;
3)在水泥砂浆初凝前,将裂纹分布图纸平铺于水泥砂浆表面,用不同长度金属薄片刺穿图纸上裂纹线段,垂直***水泥砂浆中,在水泥砂浆内形成穿透型随机分布的裂纹;,
4)将含金属薄片的水泥砂浆连同模具一起放入养护箱内,温度设置为30~50℃,养护12小时,将金属薄薄片拔出;
5)将拔出金属薄片的水泥砂浆再次放入养护箱内,温度设置为30~50℃,养护7天;
6)将养护好的试件取出,置于室温下,脱模,进行试件风干10天后,用灌浆树脂胶将随机裂纹粘贴在一起,形成灌浆树脂胶缝,即制得含随机多裂纹体的类岩石材料试件。
步骤1)中所述材料重量配比优选方案为:水泥占33%,砂占55%,水占10%,外加剂占2% 。
步骤1)中所述外加剂为奈系高效减水剂和早强剂,其两者的重量比为1:0.5。
步骤4)中所述金属薄片厚度为0.5~1.5mm。
步骤1)中所述砂,其粒径小于5mm。
步骤4)和步骤5)中所述养护箱为JYF-96系列混凝土加速养护箱,步骤6)中所述灌浆树脂胶为AJ401灌浆树脂。
本发明的有益效果在于:通过将不同岩体裂纹统计数据输入计算机,可得到不同随机裂纹分布,通过用AJ401灌浆树脂胶将各水泥砂浆试块粘贴,模拟岩石节理的粘聚力和内摩擦效应,为研究随机裂纹分布的类岩石材料的强度特性提供了重要手段,其方法简便,成本低廉,可根据情况制定随机裂纹。
附图说明
图1是随机多裂纹体分布的图纸示意图。
图2是含随机多裂纹体的类岩石材料的示意图。
图中:1、图纸,2、裂纹,3、类岩石材料试件,4、灌浆树脂胶缝。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法,该方法的思路是采用水泥砂浆为模拟材料,将随机多裂纹体预制于水泥砂浆中,通过灌浆树脂胶将各裂纹粘贴形成随机多裂纹体的类岩石材料。
其具体的实施步骤为:
如图1所示,通过计算机编程在打印机上输出随机多裂纹体分布图纸1,图纸1上分布有随机的裂纹2。
(1)水泥33%,砂55%,水10%,外加剂2%,按照上述重量配比将材料置入搅拌器中均匀3-5分钟,制成水泥砂,其中外加剂为奈系高效减水剂和早强剂,其两者的重量比为1:0.5,所用砂的粒径小于5mm。
(2)将水泥砂浆倒入模具中,振动3~5分钟,然后刮平水泥砂浆表面。
(3)在水泥砂浆初凝前,将裂纹分布图纸平铺于水泥砂浆表面,用不同长度的金属薄片,厚度在0.5~1.5mm,刺穿图纸上的裂纹2线段,泥砂浆内形成穿透型随机分布的裂纹。
(4)将含金属薄片的水泥砂浆连同模具一起放入JYF-96系列混凝土加速养护箱内,温度设置为30℃,养护12小时,将金属薄薄片拔出。
(5)将拔出金属薄片的水泥砂浆再次放入养护箱内,温度设置为30℃,养护7天。
(6)将养护好的试件取出,置于室温下,脱模,进行试件风干10天后,如图2所示,用AJ401灌浆树脂胶将随机裂纹粘贴在一起,形成灌浆树脂胶缝4,此时含随机多裂纹体的类岩石材料试件3即制备好了。
实施例2
本实施例与实施例1所不同之处在于:步骤(1)中置入搅拌器中的材料重量配比不同,其为水泥30%,砂60%,水5%,外加剂5%;其次步骤(4)与步骤(5)中养护箱温度设定为50℃,其余内容与实施例1一致。
实施例3
本实施例与实施例1所不同之处在于:步骤(3)中置入搅拌器中的材料重量配比不同,其为水泥35%,砂56%,水8%,外加剂1%;其次步骤(4)中养护箱温度设定为40℃,步骤(5)中养护箱温度设定为45℃,其余内容与实施例1一致。
Claims (1)
1.一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法,是采用水泥砂浆为模拟材料,将随机多裂纹体预制于水泥砂浆中,通过灌浆树脂胶将各裂纹粘贴形成随机多裂纹体的类岩石材料;
其具体的实施步骤为:
通过计算机编程在打印机上输出随机多裂纹体分布图纸(1),图纸(1)上分布有随机的裂纹(2);
步骤(1)、水泥33%,砂55%,水10%,外加剂2%,按照重量配比将材料置入搅拌器中均匀3-5分钟,制成水泥砂,其中外加剂为萘系高效减水剂和早强剂,其两者的重量比为1:0.5,所用砂的粒径小于5mm;
步骤(2)、将水泥砂浆倒入模具中,振动3~5分钟,然后刮平水泥砂浆表面;
步骤(3)、在水泥砂浆初凝前,将裂纹分布图纸(1)平铺于水泥砂浆表面,用不同长度的金属薄片,厚度在0.5~1.5mm,刺穿图纸(1)上的裂纹(2)线段,泥砂浆内形成穿透型随机分布的裂纹;
步骤(4)、将含金属薄片的水泥砂浆连同模具一起放入JYF-96系列混凝土加速养护箱内,温度设置为30℃,养护12小时,将金属薄片拔出;
步骤(5)、将拔出金属薄片的水泥砂浆再次放入养护箱内,温度设置为30℃,养护7天;
步骤(6)、将养护好的试件取出,置于室温下,脱模,进行试件风干10天后;用AJ401灌浆树脂胶将随机裂纹粘贴在一起,形成灌浆树脂胶缝(4),得到含随机多裂纹体的类岩石材料试件(3)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110401994.4A CN102491689B (zh) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110401994.4A CN102491689B (zh) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102491689A CN102491689A (zh) | 2012-06-13 |
CN102491689B true CN102491689B (zh) | 2014-01-15 |
Family
ID=46183559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110401994.4A Expired - Fee Related CN102491689B (zh) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102491689B (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103692560B (zh) * | 2013-12-25 | 2015-06-17 | 三峡大学 | 可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备 |
CN103776673B (zh) * | 2014-01-16 | 2015-10-07 | 合肥工业大学 | 一种真三轴岩样裂纹预制装置 |
CN103773056B (zh) * | 2014-01-24 | 2015-11-18 | 山东大学 | 高脆性透明类岩石材料试件制备方法 |
CN105092325A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 模拟自然界砂岩的材料 |
CN104568544B (zh) * | 2015-01-14 | 2017-02-22 | 三峡大学 | 一种制备岩样可视化实验中内部含大气泡岩样的方法 |
CN104569348B (zh) * | 2015-01-14 | 2016-01-06 | 三峡大学 | 一种模拟岩样可视化实验中岩样片理构造的方法 |
CN104568548B (zh) * | 2015-01-30 | 2017-11-21 | 成都理工大学 | 岩石硬性结构面模型材料及其使用方法 |
CN104792587B (zh) * | 2015-03-19 | 2017-06-20 | 绍兴文理学院 | 野外大尺度岩石结构面相似表面的模拟方法 |
CN105150362B (zh) * | 2015-09-30 | 2017-11-10 | 山东大学 | 一种用于产生水泥砂浆人造裂缝的装置及其使用方法 |
CN105806686B (zh) * | 2016-03-04 | 2018-11-16 | 中国石油大学(华东) | 一种制作加锚随机交叉贯穿裂隙岩块的模具 |
CN105784456B (zh) * | 2016-03-04 | 2018-11-16 | 中国石油大学(华东) | 一种制作随机交叉贯穿裂隙岩块的模具 |
CN106840800B (zh) * | 2017-03-01 | 2019-09-24 | 河海大学 | 一种含多角形节理网络的类岩石试样制备方法 |
CN107966340B (zh) * | 2017-11-23 | 2020-04-21 | 山东科技大学 | 含几何损伤类岩石材料试件的制备方法 |
CN115340319B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-07-07 | 华北水利水电大学 | 基于类岩石树脂材料的工程岩体非均质模拟试件及其制备方法与应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201124719Y (zh) * | 2007-09-18 | 2008-10-01 | 曾国源 | 仿岩造型家饰 |
CN101891429A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-11-24 | 上海衡峰氟碳材料有限公司 | 一种仿陶水泥组分、仿陶水泥产品及其制备方法 |
-
2011
- 2011-12-07 CN CN201110401994.4A patent/CN102491689B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201124719Y (zh) * | 2007-09-18 | 2008-10-01 | 曾国源 | 仿岩造型家饰 |
CN101891429A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-11-24 | 上海衡峰氟碳材料有限公司 | 一种仿陶水泥组分、仿陶水泥产品及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102491689A (zh) | 2012-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102491689B (zh) | 一种含随机多裂纹体的类岩石材料试件的制备方法 | |
CN105424435B (zh) | 一种制作三维节理裂隙圆柱型岩石试样的方法 | |
CN101462854A (zh) | 用于制作类岩石的脆性材料及其试件预制裂隙的制备方法 | |
Li et al. | Effects of viscosity modifying admixture (VMA) on workability and compressive strength of structural EPS concrete | |
CN105628470A (zh) | 一种基于3d打印技术的贯通裂隙岩体试样的制备方法 | |
CN104496387A (zh) | 一种基于软岩遇水软化特性的相似材料及其制备方法 | |
CN107814546B (zh) | 深部硬岩高强度高脆性高重度相似材料及其制备方法 | |
CN105651570A (zh) | 一种含无充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法 | |
CN106769753B (zh) | 用于渗流试验的含凿痕结构柱状节理试样制备方法 | |
CN113943137B (zh) | 一种满足水致强度劣化特性的岩石相似材料及其制备方法和应用 | |
CN107840629B (zh) | 一种适用于水力压裂的煤岩相似材料及制备方法 | |
CN102701672A (zh) | 一种用于煤矿充填采空区的泡沫填体及制备充填方法 | |
CN102795886A (zh) | 一种用建筑垃圾制取的保温芯材及制备方法 | |
CN107117914A (zh) | 高强抗冻灌浆材料及其制备方法 | |
CN107226650A (zh) | 一种试验用孔隙岩体相似岩石及其制作方法 | |
CN111116106B (zh) | 一种复合注浆浆液配合比设计方法 | |
CN109883789B (zh) | 一种随机微裂隙岩体物理模型的制作方法 | |
CN106866177B (zh) | 一种纤维泡沫混凝土及其制备方法 | |
CN115893938A (zh) | 具有渗流-化学-振动耦合特性灰岩相似材料及配制方法 | |
CN112299792A (zh) | 一种用于混凝土制备的工艺 | |
CN108801739B (zh) | 一种人工物理岩心制作方法 | |
CN114315243B (zh) | 一种环保型自密实预拌混凝土及其生产工艺 | |
CN108585673A (zh) | 一种深基坑支护用钢纤维陶粒轻集料混凝土及其制备方法 | |
CN102911639B (zh) | 一种磁敏性相似材料 | |
CN108002778B (zh) | 一种无模剂、其用途和包含其的建筑构件及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140115 Termination date: 20161207 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |