一種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，包括如下步驟：以下份數(shù)均為重量份數(shù)，A、將混合原料加入攪拌機(jī)，進(jìn)行加熱攪拌，混合原料包括，100～120份的石英砂、35～50份的粉煤灰、15～30份的活性炭、20～50份的石膏粉、15～40份的水泥和200～300份的水；B、將加熱攪拌后的混合原料放入振動(dòng)機(jī)，并加入占混合原料1wt％～3wt％的添加劑，進(jìn)行搗實(shí)；C、將搗實(shí)后的原料進(jìn)行加熱粉碎，得到相似模擬實(shí)驗(yàn)材料。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了相似模擬實(shí)驗(yàn)材料對于地下巖土層模擬的還原度。
【專利說明】
-種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及地質(zhì)力學(xué)模擬技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于地下巖層的復(fù)雜性和現(xiàn)場探測試驗(yàn)的難度，在現(xiàn)場進(jìn)行地下巖層的力學(xué)研究 是不實(shí)際的。所W現(xiàn)在都是通過大量的地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)來研究地下工程設(shè)計(jì)和施工方法 的優(yōu)化，進(jìn)行施工過程力學(xué)規(guī)律的探索。在構(gòu)建地質(zhì)力學(xué)模型的過程中，相似模擬實(shí)驗(yàn)材料 是否可W真實(shí)反映出地下巖上層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，成為地質(zhì)力學(xué)模型模擬效果高低的關(guān)鍵因 素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，能 夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了相似模擬實(shí)驗(yàn)材料對于地下巖±層模擬的還原度。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0005] -種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，包括如下步驟：
[0006] W下份數(shù)均為重量份數(shù)，
[0007] A、將混合原料加入攬拌機(jī)，進(jìn)行加熱攬拌，混合原料包括，
[000引 100~120份的石英砂、35~50份的粉煤灰、15~30份的活性炭、20~50份的石膏 粉、15~40份的水泥和200~300份的水；
[0009] B、將加熱攬拌后的混合原料放入振動(dòng)機(jī)，并加入占混合原料Iwt %~3wt %的添加 劑，進(jìn)行搗實(shí)；
[0010] C、將搗實(shí)后的原料進(jìn)行加熱粉碎，得到相似模擬實(shí)驗(yàn)材料。
[0011] 作為優(yōu)選，步驟A中，在混合原料中還包括5~15份的4-氨基-3-漠苯甲酸甲醋。
[0012 ]作為優(yōu)選，步驟B中，添加劑包括，
[0013] 10~15份的1,2-癸二醇、35~45份的硫酸亞鐵、3~5份的苯氧乙酷氯、5~10份的 2-硝基苯甲酯胺、5~8份的二鹽基亞憐酸鉛、2~3份的二亞乙基Ξ胺五乙酸鋼。
[0014] 作為優(yōu)選，步驟B中，在放入混合原料和添加劑之前，在振動(dòng)機(jī)的內(nèi)腔表面涂刷有 隔離劑。
[0015] 作為優(yōu)選，所述隔離劑包括，
[0016] 30~35份的硅油、3~5份的憐酸氨二鐘、10~15份的丙酬、3~9份的3-氣化晚-4- 棚酸頻哪醋。
[0017] 作為優(yōu)選，所述步驟A中，加熱溫度控制在75~85°C ;攬拌速度控制在120~ 150rad/min。
[0018] 作為優(yōu)選，所述步驟C中，加熱溫度控制在135~160°C。
[0019] 采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本發(fā)明通過改進(jìn)相似模擬實(shí)驗(yàn)材料的 配方，提高了相似模擬實(shí)驗(yàn)材料的粘連度，運(yùn)樣就可w有效模擬沿巖上在地下處于長期高 壓狀態(tài)下的真實(shí)狀態(tài)。另外，本發(fā)明所制備出的相似模擬實(shí)驗(yàn)材料通過在構(gòu)建試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜁r(shí) 不同的外界狀態(tài)可W模擬多種巖±狀態(tài)類型，同時(shí)在不同狀態(tài)之間進(jìn)行切換時(shí)只需要進(jìn)行 相應(yīng)的沖洗和烘干即可，方便快捷。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步 詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，包括如下步 驟：
[0022] W下份數(shù)均為重量份數(shù)，
[0023] A、將混合原料加入攬拌機(jī)，進(jìn)行加熱攬拌，加熱溫度控制在8(TC;攬拌速度控制在 130rad/min，混合原料包括，
[0024] 110份的石英砂、45份的粉煤灰、17份的活性炭、25份的石膏粉、20份的水泥和260 份的水；W及5份的4-氨基-3-漠苯甲酸甲醋。
[0025] B、將加熱攬拌后的混合原料放入振動(dòng)機(jī)，并加入占混合原料1.7wt %的添加劑，進(jìn) 行搗實(shí);在放入混合原料和添加劑之前，在振動(dòng)機(jī)的內(nèi)腔表面涂刷有隔離劑;添加劑包括，
[0026] 12份的1,2-癸二醇、40份的硫酸亞鐵、4份的苯氧乙酷氯、9份的2-硝基苯甲酯胺、8 份的二鹽基亞憐酸鉛、3份的二亞乙基Ξ胺五乙酸鋼；
[0027] 隔離劑包括，
[00%] 31份的硅油、3份的憐酸氨二鐘、11份的丙酬、8份的3-氣化晚-4-棚酸頻哪醋。
[0029] C、將搗實(shí)后的原料進(jìn)行加熱粉碎，得到相似模擬實(shí)驗(yàn)材料，加熱溫度控制在155 Γ。
[0030] 經(jīng)過發(fā)明人檢索，中國發(fā)明專利CN 103183495 B是一個(gè)與本發(fā)明較為接近的現(xiàn)有 技術(shù)。發(fā)明人使用運(yùn)一現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明提供的制備方法進(jìn)行對比，材料性能如下：
[0031]
[0032] 由上表可見，使用本發(fā)明所制備的相似模擬實(shí)驗(yàn)材料具有更廣泛的性能區(qū)間，可 W有效模擬各種不同類型的巖上類型。由于運(yùn)種相似模擬實(shí)驗(yàn)材料具有更大的抗拉和抗壓 強(qiáng)度變化范圍，所W尤其適用于凍±層的地質(zhì)模擬。
[0033] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W作出若干改進(jìn)和潤飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 以下份數(shù)均為重量份數(shù)， A、 將混合原料加入攪拌機(jī)，進(jìn)行加熱攪拌，混合原料包括， 100~120份的石英砂、35~50份的粉煤灰、15~30份的活性炭、20~50份的石膏粉、15 ~40份的水泥和200~300份的水； B、 將加熱攪拌后的混合原料放入振動(dòng)機(jī)，并加入占混合原料Iwt %~3wt %的添加劑， 進(jìn)行搗實(shí)； C、 將搗實(shí)后的原料進(jìn)行加熱粉碎，得到相似模擬實(shí)驗(yàn)材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于：步驟A 中，在混合原料中還包括5~15份的4-氨基-3-溴苯甲酸甲酯。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于：步驟B 中，添加劑包括， 10~15份的1，2-癸二醇、35~45份的硫酸亞鐵、3~5份的苯氧乙酰氯、5~10份的2-硝 基苯甲酰胺、5~8份的二鹽基亞磷酸鉛、2~3份的二亞乙基三胺五乙酸鈉。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于：步驟B 中，在放入混合原料和添加劑之前，在振動(dòng)機(jī)的內(nèi)腔表面涂刷有隔離劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于:所述隔 離劑包括， 30~35份的硅油、3~5份的磷酸氫二鉀、10~15份的丙酮、3~9份的3-氟吡啶-4-硼酸 頻哪酯。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于：步驟A 中，加熱溫度控制在75~85°C ;攪拌速度控制在120~150rad/min。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)相似材料的制備方法，其特征在于：步驟C 中，加熱溫度控制在135~160°C。
【文檔編號】C04B24/02GK105906250SQ201610217671
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月3日
【發(fā)明人】肖鵬, 李樹剛, 林海飛
【申請人】西安科技大學(xué)