[发明专利]湿干交替和应力共同作用下软岩崩解试验试样的制作方法有效

专利信息
申请号: 201710178849.1 申请日: 2017-03-23
公开(公告)号: CN106989967B 公开(公告)日: 2020-02-14
发明(设计)人: 张振华;韩雷;陈小川 申请(专利权)人: 合肥工业大学
主分类号: G01N1/28 分类号: G01N1/28;G01N1/36
代理公司: 42103 宜昌市三峡专利事务所 代理人: 吴思高
地址: 230009 *** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 交替 应力 共同 作用 岩崩 试验 试样 制作方法
【说明书】:

发明涉及湿干交替和应力共同作用下软岩崩解试验试样的制作方法。制样步骤包括:(1)确定试验试样的尺寸;(2)制作方形模具;(3)原始岩样预处理;(4)制作水泥砂浆;(5)在模具内用水泥砂浆包裹岩石,制成长方体崩解试验试样;(6)试样养护28天,拆除模具;(7)崩解试验试样后处理;(8)崩解试验前的准备。本发明一种湿干交替和应力共同作用下软岩崩解试验试样的制作方法,过程简单、成本低、成功率高。采用本方法获得的试样可以用于模拟湿干交替和应力共同作用下的软岩崩解试验。

技术领域

本发明涉及软岩崩解领域,具体为湿干交替和应力共同作用下软岩崩解试验试样的制作方法。

背景技术

水位变动带内岩石的崩解机理,是评价涉水工程岩体稳定性的重要依据,通常可通过岩石室内崩解试验对其崩解过程进行模拟研究,而崩解试验岩石试样的制备方法的合理性,尤其是软岩崩解试验岩石试样的制备方法的合理性,将直接影响试验结果的可靠性。传统的岩石崩解试样的制备,通常采用切割的方法将岩石试样制作成长方体试样,但软岩质地较软,采用传统的切割方法加工试样时,切割所产生的震动不可避免的造成软岩表面或局部开裂脱落,导致制成的试样表面不均匀,不能保证试验(有应力状态)过程中试样受力均匀;而且,切割时加水冷却切割刀片会造成软岩软化,软岩软化后极易造成岩样断裂,直接导致制样成功率低。因此,传统切割制样的方法不能为湿干交替和应力共同作用下的软岩崩解试验制作试样。

发明内容

为解决传统切割方法,不能将软岩加工成规则的长方体试样和制样成功率低,而带来无法进行湿干交替和应力共同作用下崩解试验的问题。本发明提供一种湿干交替和应力共同作用下软岩崩解试验试样的制作方法,该制作方法不仅制样成功率高、扰动小,而且制成的试样形状规则、表面均匀;既可以保证试验过程中,试样四周侧面所应力均匀,也可以模拟水位变动带的湿干交替状态。

本发明采取的技术方案为:

湿干交替和应力共同作用下软岩崩解试验试样的制作方法,包括以下步骤:

步骤1:根据崩解试验要求、试验装置特点,确定崩解试验试样的具体尺寸;

步骤2:根据试样的尺寸,确定模具内部尺寸,模具可灵活拆卸;

步骤3:选取研究所用的原始试样,要求原始试样的尺寸小于模具内部尺寸,用保鲜膜包裹原始试样;

步骤4:制作水泥砂浆;

步骤5:制作崩解试验试样。

步骤6:将崩解试验试样放入养护室内养护,拆除崩解试样外的模具;

步骤7:用保鲜膜包裹崩解试验试样,制得崩解试样,保存试样;

步骤8:剪开崩解试样里的原始试样上的保鲜膜,让原始试样自然裸露;

通过上述步骤,完成软岩崩解试验试样的制备。

所述步骤包括,先在模具内表面涂一层矿物油,再往模具内填充一定量的水泥砂浆,然后把保鲜膜包裹的原始试样放入模具内,轻按原始试样的上表面,使原始试样下移,直到原始试样的上表面和模具顶部齐平,再往模具内加入水泥砂浆,直至填满模具内部,此时,原始试样的上表面刚好未被水泥砂浆覆盖,最后,轻轻震动模具外壁,将水泥砂浆内的小气泡排出,初步制得崩解试验试样。

所述水泥砂浆为模具内部体积一半左右。经多次试验,水泥砂浆为模具内部体积一半左右的是保证制成的崩解试样形成平整的长方体,避免出现由于先放入原始试样、再加入水泥砂浆或先放入远小于模具内部体积一半左右的水泥砂浆、再放入试样,造成试样底部和侧边的水泥砂浆填充不均匀而出现空隙的情况。

所述步骤中,通过水泥砂浆将不规则原始试样在方形模板框架中填补成规则的方形试样;用水泥砂浆将不规则原始试样填补成长方体试样时,要求原始试样的上表面和模具顶部齐平。

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