[發明專利]直剪試驗結構面模擬巖石及制作工藝

有效

• 申請號: 200910154780.4
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN101717224A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 羅戰友;杜時貴;黃曼;賈汝達;屠雄剛;蔣學;陳吉瑜;盧錫雷
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B14/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明涉及直剪試驗結構面模擬巖石的配方及工藝，適用于以采用巖 石作為試驗材料、工程材料等工程技術領域。

背景技術

巖石邊坡的穩定性問題一直是公路、隧道、礦山等工程建設過程中的 一個重要的安全性問題，因此，工程中為了保證巖石邊坡的穩定性需要對 其進行安全評價，而評價巖體的穩定性就需要得到巖石的抗剪強度力學指 標，這些指標常通過直剪試驗的方法獲得。而直剪試驗所需要的巖石試樣 來自于原巖體，需要經過選樣、取樣、運輸、加工等環節才能得到巖石試 樣，但這種方法得到的巖石試樣有如下不足：(1)成本高、周期長，樣本 少；(2)試驗結果高度離散，很難統計；(3)人為經驗主導，結果因人而 異。而對于巖石結構面而言，影響巖石抗剪強度的主要因素是巖石表面起 伏形態，如果能找到一種巖石材料的替代品來模擬巖石結構面起伏形狀是 當前工程界亟待解決的問題。

發明內容

為了解決現有原巖結構面的成本高、周期長、樣本少、試驗效果差等 缺點，本發明提供一種采用砂、水泥、水、硅粉及減水劑等為原料混合而 成的直剪試驗結構面模擬巖石及其制作工藝，成本低、周期短、可批量生 產樣本、試樣效果良好。

為了解決上述技術問題采用的技術方案為：

一種直剪試驗結構面模擬巖石，包括砂、水泥、水、硅粉及減水劑， 將各種原料攪拌均勻制成混合材料，其中各個原料組份的重量百分比為： 砂：40-68％；水：8-20％；水泥：20-45％；硅粉：2-10％；減水劑：0.5 -2％。

進一步，各個原料組份的重量百分比為：砂：45-56％；水：12-17.5％； 水泥：25-36％；硅粉：5-8.2％；減水劑：1.2-1.8％。

一種直剪試驗結構面模擬巖石的制造工藝，所述制造工藝包括以下步 驟：

(1)、將砂進行過篩，去掉砂中的一些雜質，使砂能夠滿足建筑用砂標準 的要求，各個原料組份的重量百分比為：砂：40-68％；水：8-20％；水泥： 20-45％；硅粉：2-10％；減水劑：0.5-2％；

(2)、將砂、部分水、硅粉及水泥按設定的比量投入到混合處理器內混合 攪拌，所述部分水占水總重量的40～60％；

(3)、將稱量好的減水劑放入到余下的水中，并攪拌均勻；

(4)、把攪拌均勻的水與減水劑的混合物再倒入到混合處理器內再次混合 攪拌均勻，所得的混合物即為結構面模擬巖石材料。

進一步，所述的步驟(1)中，各個原料組份的重量百分比為：砂：45 -56％；水：12-17.5％；水泥：25-36％；硅粉：5-8.2％；減水劑：0.7- 1.3％。

相對于現有技術，本發明的有益效果主要表現在：(1)結構面試樣制 作方便，只需在室內就可進行；(2)周期短，制作一組試樣只需要一周的時 間；(3)制作的結構面模擬巖石試樣的尺寸和規模可以根據工程需要進行 調整。(4)可做大量的重復試樣。(5)采用模擬材料制作的結構面模擬巖 石具有相同的規格，試驗效果好。(6)應用廣泛。

由于采用模擬材料來代替巖石的費用低、試驗效果好、周期短等優點， 具有較大的實施價值，和良好的社會經濟效益，因此可以廣泛應用于土木、 公路、礦山及水利工程。

具體實施方式

下面對本發明做進一步說明。

實施例1

一種結構面模擬巖石，包括砂、水泥、水、硅粉及減水劑，將各種原 料攪拌均勻制成混合材料，其中各個原料組份的重量百分比為：砂：40- 68％；水：8-20％；水泥：20-45％；硅粉：2-10％；減水劑：0.5-2％。

本實施例主要技術特征在于砂、水泥、水、硅粉及減水劑為原料，攪 拌均勻，制成混合材料從而可代替巖石結構面進行抗剪強度直剪試驗。

本實施例中，各個原料組份的重量百分比：

砂為167.2kg，占53.19％；

水為33.4kg，占10.64％；

HW-1型高效減水劑為2.2kg，占0.71％；

微硅粉為11.1kg，占3.55％；

PII52.5R的硅酸鹽水泥為100.3kg，占31.91％；

濕水養護條件下養護，28天后的無側限抗壓強度為72MPa。

實施例2