巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料及制作工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巖體模型領(lǐng)域，尤其涉及一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料及制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]利用相似材料制作模型試樣進行力學(xué)試驗是工程研宄的重要手段，巖石結(jié)構(gòu)面抗剪強度試驗受原巖試樣取樣成本高、周期長，樣本少，國內(nèi)外不少學(xué)者都采用相似材料開展巖石結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)的研宄。而對于巖石結(jié)構(gòu)面而言，影響巖石抗剪影響強度的主要因素有巖石的強度及結(jié)構(gòu)面表面的起伏形態(tài)，活性粉末混凝土(主要由砂、水、水泥、硅粉、減水劑等組成)由于在破壞關(guān)系與巖石材料較為一致，而且能較好地模擬巖石結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)，因此在工程中較多采用活性粉末混凝土制作模型試件開展力學(xué)試驗。但受模擬材料的影響，制作完成的模型試樣表面存在較多的孔隙(直徑約為1_2_)，且在制作過程中無法避免，影響巖石表面的起伏形態(tài)和粗糙度系數(shù)的測量精度。因此，如何找到一種材料，對試樣的表面孔隙進行填補，使得與試樣具有較好的融合，且不會破壞結(jié)構(gòu)面原有的表面形態(tài)，是模型試樣制作亟需解決的一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服已有巖石結(jié)構(gòu)面模型試樣表面存在較多孔隙、影響了巖石表面的起伏形態(tài)和粗糙度系數(shù)的測量精度等方面的不足，本發(fā)明提供了一種有效對孔隙進行填補，材料融合性良好，有效保證巖石表面的起伏形態(tài)和粗糙度系數(shù)測量精度的巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料及制作工藝。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料，所述填補材料由膠凝材料和水組成，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:60 — 70% ;水:30 — 40% ;所述膠凝材料由水泥和硅粉兩種原料攪拌均勻制成，所述水泥和硅粉的顆粒細度均小于44 μ m，兩種原料的重量百分比為:水泥:80 - 100% ;硅粉:0 - 20%。
[0006]一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料的制作工藝，所述制作工藝包括以下步驟:
[0007](I)利用篩網(wǎng)，分別對水泥和硅粉進行過篩，使得所述水泥和硅粉的顆粒細度均小于 44 μ m ;
[0008](2)然后將水泥和硅粉按重量百分比為:水泥:80 - 100%;硅粉:0 — 20%投入到混合處理器內(nèi)混合攪拌均勻，所得的混合物即為填補材料中的膠凝材料；
[0009](3)把攪拌均勻的膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，通過表面孔隙填補方法，與孔隙中保留的水分完全混合，即形成結(jié)構(gòu)面孔隙的填補材料，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:60 - 70% ;水:30 — 40%。
[0010]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:(I)采用與模型結(jié)構(gòu)面相似材料相近的膠凝材料進行填縫，能夠與孔隙很好的融合，膠凝材料硬化后，膠凝材料強度與模型結(jié)構(gòu)面強度相近。(2)小于44ym的膠凝材料，具有較大的活性，可以很好的融入孔隙中，補孔過程中，不會破壞以及改變原巖結(jié)構(gòu)面的表面形態(tài)。(3)填縫的過程中，膠凝材料遇水凝結(jié)后并沒有完全硬化，但已達到了一定的強度，使得在完成填縫后，對表面清理時，孔隙內(nèi)的粘結(jié)劑留存在內(nèi)，不會被清理出來。(4)膠凝材料可以根據(jù)模型結(jié)構(gòu)面相似材料的需要進行相應(yīng)的調(diào)整。(5)成本低、周期短、制作效果良好，具有較好的應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0011]下面對本發(fā)明作進一步描述。
[0012]實施例1
[0013]一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料，所述填補材料由膠凝材料和水組成，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:70%;水:30%;所述膠凝材料由水泥和硅粉兩種原料攪拌均勻制成，所述水泥和硅粉的顆粒細度均小于44 μπι，兩種原料的重量百分比為:水泥:80% ;硅粉:20%ο
[0014]巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料的原材料采用的是52.5R普通硅酸鹽水泥和920U微硅粉。
[0015]本實施例的模型結(jié)構(gòu)面原材料包括砂、水泥、水、硅粉和減水劑，原料組分按照重量百分比控制如下:砂:40 — 68% ;水:8 — 20% ;水泥:20 — 45% ;娃粉:2 — 10% ;減水劑:0.5 — 2%。
[0016]實施例2
[0017]本實施例中，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:65% ;水:35% ;所述膠凝材料中的水泥和硅粉的重量百分比為:水泥:90% ;硅粉:10%。
[0018]本實施例的其他方案與實施例1相同。
[0019]實施例3
[0020]本實施例中，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:60% ;水:40% ;所述膠凝材料中的水泥和硅粉的重量百分比為:水泥:100% ;硅粉:0%。
[0021]本實施例的其他方案與實施例1相同。
[0022]實施例4
[0023]一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料的制作工藝，所述制作工藝包括以下步驟:
[0024](I)利用325目(44 μπι)篩網(wǎng)，分別對水泥和硅粉進行過篩，小于該篩網(wǎng)的水泥和硅粉具有較大的活性，且能夠較好的融入孔隙中。
[0025](2)然后將水泥和硅粉按重量百分比為:水泥:80% ;娃粉:20%投入到混合處理器內(nèi)混合攪拌均勻，所得的混合物即為填補材料中的膠凝材料。
[0026](3)把攪拌均勻的膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，通過表面孔隙填補方法，與孔隙中保留的水分完全混合，即形成結(jié)構(gòu)面孔隙的填補材料；膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料;水:30%。
[0027]實施例5
[0028]本實施例中，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:65% ;水:35% ;所述膠凝材料中的水泥和硅粉的重量百分比為:水泥:90% ;硅粉:10%。
[0029]本實施例的其他方案與實施例4相同。
[0030]實施例6
[0031]本實施例中，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:60% ;水:40% ;所述膠凝材料中的水泥和硅粉的重量百分比為:水泥:100% ;硅粉:0%。
[0032]本實施例的其他方案與實施例4相同。
【主權(quán)項】
1.一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料，其特征在于:所述填補材料由膠凝材料和水組成，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:60 - 70% ;水:30 - 40% ;所述膠凝材料由水泥和硅粉兩種原料攪拌均勻制成，所述水泥和硅粉的顆粒細度均小于44 μ m，兩種原料的重量百分比為:水泥:80 - 100% ;硅粉:0 - 20%。
2.一種如權(quán)利要求1所述的巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料的制作工藝，其特征在于:所述制作工藝包括以下步驟: (1)利用篩網(wǎng)，分別對水泥和硅粉進行過篩，使得所述水泥和硅粉的顆粒細度均小于.44 μ m ； (2)然后將水泥和硅粉按重量百分比為:水泥:80- 100%;硅粉:0 - 20%投入到混合處理器內(nèi)混合攪拌均勻，所得的混合物即為填補材料中的膠凝材料； (3)把攪拌均勻的膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，通過表面孔隙填補方法，與孔隙中保留的水分完全混合，即形成結(jié)構(gòu)面孔隙的填補材料，膠凝材料與水的重量百分比為:膠凝材料:60 - 70% ;水:30 - 40%。
【專利摘要】一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料，所述填補材料由膠凝材料和水組成，膠凝材料與水的重量百分比為：膠凝材料：60－70％；水：30－40％；所述膠凝材料由水泥和硅粉兩種原料攪拌均勻制成，所述水泥和硅粉的顆粒細度均小于44μm，兩種原料的重量百分比為：水泥：80－100％；硅粉：0－20％。以及一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料的制作工藝。本發(fā)明提供了一種有效對孔隙進行填補，試樣融合性良好，有效保證巖石表面的起伏形態(tài)和粗糙度系數(shù)的測量精度的巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補材料及制作工藝。
【IPC分類】G01N1-28, C04B28-00, C04B41-50
【公開號】CN104788052
【申請?zhí)枴緾N201510121136
【發(fā)明人】杜時貴, 黃曼, 羅戰(zhàn)友, 雍睿, 胡云進, 鐘振, 何智海
【申請人】紹興文理學(xué)院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月19日