[发明专利]一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法

说明书

本发明涉及一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法，包括以下步骤：S01：将纳米金属粉末和微晶石墨材料进行预先混匀，制得裂隙显影剂母粒；S02：在聚合物基体中添加钛酸钡，并进行固相剪切碾磨，制得裂隙显影剂填料；S03：将裂隙显影剂母粒和裂隙显影剂填料加入到高速搅拌分散机中，搅拌得到裂隙显影剂复合材料；S04：在裂隙显影剂复合材料中加入蒸馏水，进行稀释高速搅拌得到混合溶液；S05：在混合溶液中加入润滑剂和增稠剂，高速搅拌制得浊液，即为裂隙显影剂。本发明的有益效果是：裂隙显影剂具有高介电常数、低介电损耗、稳定性好等特性，浊液具有均匀性好、附着性高、流动性好、可识别性、高携带性等性能。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法。

背景技术

随着天然气地下储存、高放射性核废料地下处置、地下隧道等地下工程的兴起和发展，地下岩体的稳定性成为了解决工程问题的关键因素。然而岩体复杂的裂隙网络，导致岩体在工程结构和力学性能上呈现非均匀、非线性的各向异性。裂隙网络的存在严重削弱了岩体强度，给岩体工程建设带来了巨大的困难：一方面，实践表明岩体工程的失稳破坏与其内部裂隙的扩展与贯通密切相关；另一方面，由于没有一种较好的方法探测实际岩体中的裂隙网络分布，导致研究人员在对地下工程进行分析时，通常只能假设裂缝网络的分布形式，从而导致数值模拟的结果不能准确反映裂隙岩体的实际变形和岩体稳定性。

根据现有资料的记载显示，李为腾等人提出了一种岩体裂隙三维探测系统及探测方法(中国专利申请号为CN2016100350771)，该方法先在岩体中施工若干介质注入孔以及与介质注入孔平行的探测孔，形成在裂隙岩体中的三维布控状态传感器，但是该方法需要大量钻孔，实际应用起来较为复杂，且成本较高；孙赑等人提出一种基于CT动态扫描的岩石损伤断裂细观演化三维重构方法(中国专利申请号为CN2017103026825)，但是该方法只能对室内试样进行操作和观测，运用到工程中还有一段距离。可以看出，现有的岩体裂隙探测方法还存在着较多的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本发明的一个方面，提供一种裂隙显影剂的制备方法，包括以下步骤：

S01：制备裂隙显影剂母粒，将重量份数为3份至15份的纳米金属粉末和重量份数为1份至5份的微晶石墨材料通过粉末高速混合机进行预先混匀，制得粉末混合剂作为裂隙显影剂母粒；

S02：制备裂隙显影剂填料，在聚合物基体中添加钛酸钡，并进行20次至30次固相剪切碾磨，制得高介电聚合物作为裂隙显影剂填料，其中，所述裂隙显影剂填料中所述钛酸钡的体积分数为0.3至0.5；

S03：将重量份数为1份至5份的所述裂隙显影剂母粒和重量份数为0.2份至0.5份的所述裂隙显影剂填料加入到高速搅拌分散机中，搅拌5min至15min得到裂隙显影剂复合材料；

S04：在所述裂隙显影剂复合材料中加入蒸馏水，进行稀释，并高速搅拌3min至12min，得到混合溶液，其中，所述混合溶液中所述蒸馏水的质量份数占50份至100份；

S05：在所述混合溶液中加入润滑剂和增稠剂，高速搅拌15min至20min，制得浊液，即为所述裂隙显影剂，其中，所述润滑剂的浓度为30g/L至50g/L，所述增稠剂的浓度为150g/L至350g/L。

本发明的有益效果是：本发明制备方法制备的裂隙显影剂具有高介电常数、低介电损耗、稳定性好等特性，浊液具有均匀性好、附着性高、流动性好、可识别性、高携带性和高介电性等性能；通过添加润滑剂和增稠剂，能够提高浊液携带裂隙显影剂的能力，改善浊液的流动性能。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。