一种交互层状模型材料试件制备方法

摘要

本发明公开了一种交互层状模型材料试件制备方法，其作步骤是：A、模型材料准备：（1）材料a的配置，取黄土、重晶石粉放入搅拌机中搅拌均匀，加入水，得到可塑状的混合材料a；（2）材料b的配置，取水泥、黄土放入搅拌机中搅拌均匀，加入水，得到可塑状的混合材料b；B、可拆卸箱子装配；C、预压：把制备好的材料a、b放在箱子中，分别加上压板，放到MTS压力试验机上加压；D、切片；E、吸附、平移和叠加；F、修葺和再压；G、凝固：H、试件加工：制成不同层面倾角的交互层状标准试样试件。工艺流程简单、明确、效率高，缩短了制作周期；可靠性高，各分层的模型材料薄层制作均匀；应用前景广阔，经济效益显著。

主权项

一种交互层状模型材料试件制备方法，其作步骤是：A、模型材料准备：配比两种相似模型材料，分别为材料a和b，其中材料a为黄土、重晶石粉和水的混合材料，质量配比为黄土：重晶石粉：水=1 5：0.5 2：0.3 2.4；材料b为水泥、黄土和水的混合材料，质量配比为水泥：黄土：水=1 2：0.5 1：0.5 1，配置过程如下： （1）材料a的配置：取黄土、重晶石粉放入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边加入水，使黄土、重晶石粉跟水混合，得到可塑状的混合材料a；（2）材料b的配置：取水泥、黄土放入搅拌机中搅拌均匀，然后边搅拌边加入水，使水泥、黄土跟水混合，得到可塑状的混合材料b；B、可拆卸箱子装配：利用一种多互层模型材料的薄层切割装置中的可拆卸箱子，可拆卸箱子共加工有三个，其中第一箱子和第二箱子二尺寸大小相同，第三箱子比第一箱子和第二箱子小，压缩前，先将第一箱子和第三箱子的四个侧壁和底板用螺栓装配连接，等第D步完成后再同样装配第三箱子；C、预压：把制备好的材料a放到第一箱子中，材料b放在第二箱子中，将第一箱子和第二箱子分别加上压板，放到MTS压力试验机上在50 70分钟内均匀加压至150KN，然后稳压50 70分钟；D、切片：预压之后，从压力试验机上取下第一箱子，拆除第一箱子的三个侧壁，把成型的材料a连同后板和底板一起放置在角钢框架底座上，水平向前推动推架，当推架上的钢丝到达模型材料块体的后端时，拆下第一箱子的后壁，使推架上的钢丝平稳地切过模型材料块体；同样对材料b进行切片：预压之后，从压力试验机上取下第二箱子，拆除第二箱子的三个侧壁，把成型的材料b连同后板和底板一起放置在角钢框架底座上，水平向前推动推架，推架上的钢丝到达模型材料块体的后端时，拆下第二箱子的后壁，使推架上的钢丝平稳地切过模型材料块体；E、吸附、平移和叠加： 利用一种模型材料软薄层吸附平移装置，将由材料a和材料b切出的薄层交替的叠放到第三箱子的底板上，堆砌到25cm，该吸附平移装置包括吸尘器、钢丝软管、吸附盘框架、多孔板、把手及气流阀，通过调节吸尘器档位及气流阀，使得吸附盘内形成压力为0.005 0.1MPa的低压区，将模型材料软薄层平稳地吸附并搬移；F、修葺和再压： 模型材料堆砌完之后，用钢锯将堆砌体进行修葺，然后将第三箱子的三个侧壁装上，用恒定的加载速率加载，直到沉降稳定，压缩完成后，再以恒定的速率将压力缓慢卸载，得到完整的由材料a、b组成的互层块体；G、凝固： 试样做好之后，即用湿抹布罩住试样和第三箱子，保持在室温20 25℃，直到初凝结束，随后拆除可拆卸第三箱子的侧壁，在固化室里保持室温20 25℃和相对湿度95%，凝固样品28天；H、试件加工： 互层模型材料块体凝固完成后，对其实施钻孔取样，钻孔时，配合一种支撑面倾角可调节的岩样钻取支架，对交互层状相似材料块体钻孔，制成不同层面倾角0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的交互层状标准试样试件。