CN103900882B - 用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具 - Google Patents
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Abstract
一种用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，该模具包括底座、设在底座上的中间框模，中间框模顶部设有压盖，所述的中间框模为对称扣合在一起的开有半圆槽的两个模块组成，两个模块侧壁上分别对称设有固定耳，固定耳内穿套有将两个模块固定为一体的螺栓，所述两个模块的中部设有可将矩形钢片对穿位于两个模块之间的矩形宽槽。与现有技术相比，其结构简单、易于加工、具有拆装方便和裂隙定位准确的优点，可大大提高断续裂隙类岩石材料试件制备精度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种三轴压缩试验的类岩石试件模具，尤其是一种适用于真三维地质力学模型砌筑模块预制的断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具。
背景技术
在岩石力学领域，裂隙岩石是矿山、水利、石油、核废料存储等各种岩石工程中经常遇到的一种复杂介质。考虑到在真实岩石材料中预制断续裂隙较为困难，因此通过配制岩石类脆性相似模型材料，在模型材料的基础上预制断续裂隙成为探讨断续裂隙岩石脆性材料强度变形破坏和裂纹扩展特征的重要手段。
相关模具研究现状如下所示：
CN200610042132.6公开了一种用于裂隙岩石试验的陶瓷试件三维内置裂隙制造方法。其中的模具可预制三维内置型裂隙，但不能预制三维贯穿型裂隙。
CN201110422886.5公开了一种制作类岩石试块裂隙面的模具，主要由滑槽、钢片定位杆、量角器、滑杆和钢片组成。该模具可预制方形试样，但不能预制圆柱体试样。
CN201210097450.8公开了一种用于岩石力学领域的类岩石试件模具，主要由底座、中间框模以及上压板构成。该模具可预制方形完整试样，不能预制圆柱体裂隙试样。
CN201220173136.9公开了一种制作不同角度全贯穿裂隙类岩石材料标准试件的模具，主要由底板、前后侧板和隔板组成。该模具不能直接预制圆柱体试样，而是将预制的正方体试样打磨成圆柱体试样。
CN201310073165.7公开了一种能精确定位充填型预制裂隙的类岩石试件模具，该模具主要由底座、侧板、隔板、夹具、双头螺栓和带帽螺栓构成。该模具可预制长方体试样，不能预制圆柱体试样。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种易于加工、结构简单、拆装方便和裂隙定位准确的用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，。
本发明的用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，该模具包括底座、设在底座上的中间框模，中间框模顶部设有压盖，所述的中间框模为对称扣合在一起的开有半圆槽的两个模块组成，两个模块侧壁上分别对称设有固定耳，固定耳内穿套有将两个模块固定为一体的螺栓，所述两个模块的中部设有可将矩形钢片对穿位于两个模块之间的矩形宽槽。
所述的底座和压盖结构相同，由两个半径不同的大小圆柱组成，小圆柱的半径与中间框模的半圆槽相吻合；所述可将矩形钢片对穿固定的矩形宽槽为两个，上下错位水平排列，或上下相互垂直排列；所述的矩形钢片一端开有定位孔。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明能直接预制成圆柱体状的裂隙试样，易于加工、结构简单、拆装方便和裂隙定位准确的用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，该模具可以一次性浇筑成断续裂隙圆柱体类岩石材料试样，用于单轴压缩和三轴压缩等试验中研究裂隙岩石的力学特征。与现有技术相比，具有如下优点：
1）本发明能够一次性成型圆柱型试样，经过简单打磨即可得到标准试样，可用于三轴压缩等试验中研究裂隙对类岩石材料力学特性的影响。
2）本发明构思巧妙，结构简单，拆装方便，改进了其他模具脱模繁琐的缺点。
3）本发明通过中间框模的矩形宽槽精确定位裂隙位置，在预制过程中裂隙不易错位。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的中间框模主视结构示意图。
图3为本发明的中间框模俯视结构示意图。
图中：1－压盖，2－中间框模，3－矩形槽，4－固定耳，5－底座，6－螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明：
如图1所示，本发明用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，主要由压盖1、中间框模2、底座5构成，中间框模2设在底座5上，压盖1设在中间框模2的顶部，所述的中间框模2为对称扣合在一起的开有半圆槽的两个模块组成，两个模块侧壁上分别对称设有固定耳4，固定耳4内穿套有将两个模块固定为一体的螺栓6，所述两个模块的中部设有可将矩形钢片对穿位于两个模块之间的矩形槽3；所述的矩形钢片一端开有定位孔。模具所有部件采用金属材料制成。
如图2所示，所述可将矩形钢片对穿固定的矩形槽3为两个，上下错位不平行排列。
如图3所示，所述的底座5和压盖1结构相同，由两个半径不同的大小圆柱组成，小圆柱的半径与中间框模2的半圆槽相吻合。
工作过程：首先将两块中间框模2组合，并置于底座上；将螺栓套于中间框模2上的固定耳4，并拧紧螺栓；之后将一定配比的类岩石材料填装于模具内，并充分振捣；在矩形钢片上涂抹少许黄油，将其插于中间框模2上的矩形槽3中；安装压盖1，进行试件压制；在试件尚未完全固化前，拔出矩形钢片，进行拆模。先松动螺栓，之后再取下压盖1，将螺栓从中间框模2上的固定耳4中取出；然后将由对称扣合在一起的两个模块构成的中间框模2打开，将背离试件的一侧模块移出；取出成型的类岩石材料试样。
Claims (2)
1.一种用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，该模具包括底座(5)、设在底座(5)上的中间框模(2)，中间框模(2)顶部设有压盖(1)，所述的中间框模(2)为对称扣合在一起的开有半圆槽的两个模块组成，其特征在于，所述两个模块侧壁上分别对称设有固定耳(4)，固定耳(4)内穿套有将两个模块固定为一体的螺栓，所述两个模块的中部设有可将矩形钢片对穿位于两个模块之间的矩形槽(3)；
所述的底座(5) 和压盖(1)结构相同，由两个半径不同的大小圆柱组成，小圆柱的半径与中间框模(2)的半圆槽相吻合；
所述可将矩形钢片对穿固定的矩形槽(3)为两个，上下错位排列；
工作时，首先将两块中间框模（2）组合，并置于底座上；将螺栓套于中间框模（2）上的固定耳（4），并拧紧螺栓；之后将类岩石材料填装于模具内，并充分振捣；在矩形钢片上涂抹少许黄油，将其插于中间框模（2）上的矩形槽（3）中；安装压盖（1），进行试件压制；在试件尚未完全固化前，拔出矩形钢片，进行拆模：先松动螺栓，之后再取下压盖（1），将螺栓从中间框模（2）上的固定耳（4）中取出；然后将由对称扣合在一起的两个模块构成的中间框模（2）打开，将背离试件的一侧模块移出；取出成型的类岩石材料试样。
2.根据权利要求1所述的用于断续双裂隙岩石三轴压缩试验的类岩石试件模具，其特征在于：所述的矩形钢片一端开有定位孔。
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