一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105651572A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201511023783.6(22)申请日2015.12.29(71)申请人河海大学地址210000江苏省南京市鼓楼区西康路一号(72)发明人巢志明王环玲徐卫亚吉华贾朝军赵恺夏季杨兰兰林志南(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法(57)摘要本发明涉及一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，包括如下步骤：模拟实际柱状节理岩体，确定待制备的试样中不同类型隐节理的三维数字空间模型，并在三维数字空间模型的表层预留小孔；采用水溶性材料将不同类型隐节理的三维数字空间模型进行3D打印，打印完成后自小孔加入相应充填物，得到不同类型的含充填物的隐节理模拟构件，用热熔胶将小孔密封，并在隐节理模拟构件表面涂抹热熔胶；配制水泥砂浆模拟实际柱状节理岩体，将隐节理模拟构件与水泥砂浆混合搅拌倒入模具，养护至初具形状的试样部件；脱模；脱模后的试样部件经烘烤、饱水、烘干、养护、加工处理，得到试样。本发明制得的试样能够完整反映岩体内部隐节理的结构和形态。CN105651572ACN105651572A权利要求书1/1页1.一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)模拟实际柱状节理岩体中隐节理及隐节理中充填物的结构、形态，确定待制备的试样中各种类型隐节理的三维数字空间模型，并在所得三维数字空间模型的表层预留小孔；(2)采用水溶性材料将不同类型隐节理的三维数字空间模型进行3D打印，打印完成后自所述小孔处加入相应的充填物，得到不同类型含充填物的隐节理模拟构件，用热熔胶将所述小孔密封，并在所得隐节理模拟构件表面涂抹热熔胶；(3)模拟柱状节理岩体的力学性能配制水泥砂浆，将隐节理模拟构件与水泥砂浆混合搅拌后倒入模具，养护至水泥砂浆固化成型、形成初具形状的试样部件；(4)脱模；(5)烘烤试样部件至热熔胶完全融化，然后进行饱水、至隐节理模拟构件完全溶解，得到最终形态的试样部件，烘干、养护、加工处理，得到含充填隐节理的柱状节理岩体试样。2.根据权利要求1所述的含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，将烘烤后的试样部件放入水中进行抽真空饱水。3.根据权利要求1所述的含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的模具与水泥砂浆接触的部分由钴铬合金材料制成，并在该部分表面涂抹热熔胶。4.根据权利要求1-3中任一项所述的含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述模具底座设有密封的气孔，脱模时，将该气孔解除密封，自气孔向模具内鼓入空气，使试样部件从模具中脱出。5.根据权利要求1所述的含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，所述水溶性材料为PVA材料。6.根据权利要求1或3所述的含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，涂抹的热熔胶的厚度为0.5～0.6mm。7.根据权利要求1所述的含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，将养护后的试样部件进行粘接、切割、打磨得到含充填隐节理的柱状节理岩体试样。2CN105651572A说明书1/4页一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种类岩体试样的制备方法，具体涉及一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，属于岩石力学领域。背景技术[0002]柱状节理是火山熔岩喷发溢流过程中由于冷却收缩形成的呈不规则或规则形态的原生张性破裂构造，柱状节理多出现于玄武岩，在我国西南地区广泛分布，西南地区诸多已建或在建大型水电站位于柱状节理玄武岩之上。柱状节理岩体作为一种具有特殊结构的岩体，其不但具有出露的柱间节理面，在柱内还有隐含的节理面，称为隐节理，由于柱状节理岩体柱间节理和隐节理的存在，导致柱状节理岩体具有显著的力学和渗透性质的各向异性，对工程安全影响显著，因此研究柱状节理岩体的力学和渗透性质的各向异性，具有较高的实际和工程价值。[0003]试验是岩石力学领域经常采用的一种研究方法，由于柱状节理岩体包含有多组节理且柱体体积较大，受室内试验试样尺寸大小的限制，在工程现场所取的天然岩样只含有一组或不包含节理，并不能充分反映柱状节理岩体的各向异性；且由于柱状节理岩体几何性质的多变性，不同岩体节理差异较大，取自部分岩体的天然岩样的试验结果不具有充分代表性，因此通常选用人工制样的方法制备柱状节理岩样，但目前制备柱状节理岩体人工岩样的方