[发明专利]一种用于制备模拟褶曲构造的相似材料组合及其方法

摘要

本发明公开了一种用于制备模拟褶曲构造的相似材料组合及其方法，按照质量百分比相似材料一包括15％‑37.5％的细砂、37.5％‑60％的石膏粉、1％‑4％的白乳胶与水。按照质量百分比相似材料二包括15％‑37.5％的煤粉、37.5％‑60％的石膏粉、1％‑3％的白乳胶与水。两相似材料均可以配合对应的辅料，比如1％‑2％的硼砂、0.5％‑1％的皂化油、1％‑2％的云母粉、0％‑2％的铁粉、0％‑2％的细木屑与0.5％‑1％的淀粉糊。其前期具有很强的变形性，可模拟褶曲构造的挤压形成，所制备褶曲构造模型后期又具备稳定的岩石力学性质，可承受一定强度，能实现岩石工程的力学试验及模拟，以满足试验室研究褶曲构造区域围岩稳定性控制的需要。

主权项

一种使用相似材料组合制备模型的方法，其包括以下步骤：A、相似材料一的制备A1、按照比例称取细砂、石膏粉、硼砂、皂化油、云母粉、铁粉、细木屑，并将其充分搅拌，得混合料一；A2、按照比例称取白乳胶、水与淀粉糊，按需加入其他添加剂并将其充分搅拌，得到水胶混合液一；A3、将水胶混合液一分三次倒入混合料一中，均匀搅拌三分钟至五分钟，得到相似材料一；B、相似材料二的制备B1、按照比例称取煤粉、石膏粉、硼砂、皂化油、云母粉、铁粉、细木屑，并将其充分搅拌，得混合料二；B2、按照比例称取白乳胶、水与淀粉糊，按需加入其他添加剂并将其充分搅拌，得到水胶混合液二；B3、将水胶混合液二分三次倒入混合料二中，均匀搅拌三分钟至五分钟，得到相似材料二；按照质量百分比相似材料一包括：细砂          15％‑37.5％；石膏粉        37.5％‑60％；白乳胶        1％‑4％；余量为水；按照质量百分比相似材料二包括：煤粉          15％‑37.5％；石膏粉        37.5％‑60％；白乳胶        1％‑3％；余量为水；上述相似材料一与相似材料二中均包括以下辅料：上述细砂为过16目筛网的天然烘干细河砂；石膏粉为建筑用石膏粉，初凝时间≤30分钟；白乳胶压剪强度大于5MPa，煤粉为400目煤粉研磨机研磨所得；上述皂化油作为防锈剂；云母粉作为分层材料；铁粉及细木屑用于增大或减小容重；淀粉糊作为增稠剂；C、模型的制备C1、单轴模型的制备将相似材料一、相似材料二分别倒入预制的圆柱体模具中，并在振动台上震荡二至三分钟，除去气泡；C2、褶曲构造模型的制备将刚配制好的不同强度的相似材料一、相似材料二，分层平铺于特定的褶曲构造模拟装置中，铺设过程中待上一层振动捣实初步成型后，再铺设下一层；铺设完成后，静置三十分钟，将装置放于试验机进行挤压形成褶曲构造模型；D、褶曲构造模型的烘干处理将制备好的褶曲构造模型放入真空烘干箱中，温度控制在70℃‑90℃之间，七十二小时后脱模，将脱模后的褶曲构造模型继续放入烘干箱中，二十四小时后取出，对边界进行切割打磨备用。