[发明专利]一种岩石力学模型试样标准试件制备装置及使用方法

说明书

本发明公开一种岩石力学模型试样标准试件制备装置及使用方法，试件制备装置包括上覆活动板、卡槽和模具，卡槽固定设置在上覆活动板上，卡槽内设有与模具形状相吻合的凹槽，模具插装在卡槽上的凹槽内。本发明可以利用相似材料直接方便地制备出50×100mm等多种规格的标准力学试件，不需要通过钻机钻取；而且还能够制备水平层状和倾斜层状标准力学试件。

技术领域

本发明公开一种模型试件制备装置，特别是一种岩石力学模型试样标准试件制备装置及使用方法，属于岩石力学与工程技术领域。

背景技术

在岩石力学与工程领域，岩石力学试验是非常基础和重要的一项研究和应用，用以了解岩石或岩土体的力学性质。在众多室内和现场力学试验中，标准力学试件的单轴压缩试验与三轴压缩试验是非常重要的两项，可以确定岩石(体)抗压强度、弹性模量、泊松比等重要力学参数，因此标准力学试件的制备尤为重要。对于同一层位的岩(土)层，在现场采集天然试样是可行的，但对于包含两种或多种岩(土)层的试样，现场采集难度较大，试样容易在钻取过程中被破坏，因此需要在室内利用相似材料来制备模型试样。

目前，关于岩石试样制备装置的专利已有一些，例如公开号为CN106018021A的专利申请公布了一种用于不同尺寸岩石试样的制取装置及方法，可以对真实岩样进行切割加工；公开号为CN206906099U的专利申请公布了一种可加工多种标准岩石试件的制作模具，利用同一模具通过自由切换能够加工多个不同尺寸的立方体试件；公开号为CN107560911A的专利申请提出一种制作岩石试件模具，能够制备含有孔隙的岩石试件；公开号为CN102620967A的专利申请提出一种用于岩石力学领域的类岩石试件模具，能够进行变尺寸相似材料块状试件的压制。上述专利针对对象各异，包括对天然岩样的加工、立方体块状岩样的制备、含孔隙试样的制备，但是其都不能够直接制备50×100mm规格层状模型试样。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的岩石试样制备装置不能够直接用于制备层状模型试样的缺点，本发明提供一种岩石力学模型试样标准试件制备装置及使用方法，其采用试样模具配合调节装置的结构，可方便快捷地制备岩石力学模型试样标准试件。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种岩石力学模型试样标准试件制备装置，试件制备装置包括上覆活动板、卡槽和模具，卡槽固定设置在上覆活动板上，卡槽内设有与模具形状相吻合的凹槽，模具插装在卡槽上的凹槽内。

一种岩石力学模型试样标准试件制备装置的使用方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：

步骤A、将上覆活动板组装在上底板上，调整上覆活动板与水平面的夹角放置，并通过锁紧螺栓将滑杆固定好；

步骤B、将卡槽用螺栓固定在上覆活动板上面，然后把制样模具放置于卡槽内，并用卡扣将模具上端固定；

步骤C、制备两种类岩石相似材料A和相似材料B，在相似材料浇筑前，先在模具内侧涂抹润滑剂；

步骤D、将相似材料A制备成凝固前状态，然后放入制样模具内，厚度达到设定厚度；

步骤E、将整个制样装置放置在混凝土振动台上振荡一定时间，然后静置让材料A达到初步初凝：

步骤F、将制备好的相似材料B直接放置在材料A上面，厚度达到设定厚度；

步骤G、将整个制样装置放置在混凝土振动台上，采用间歇振荡的方式使材料B中的气泡尽可能溢出；

步骤H、材料A、B浇筑完成后，保水静置12小时，使模拟样品达到完全初凝；

步骤I、将卡槽从上覆板上取下，之后解开上端卡扣，打开模具，取出初凝后的试样，将试样放入恒温恒湿的混凝土养护室按需求保养一定时间，以达到预定强度；