[發明專利]一種易破碎材料人工制備的制備方法

無效

• 申請號: 201410140569.8
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103951339A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 魏巍;覃燕林;曹鵬;張建海;劉恩龍;張樹祎
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/10
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

技術領域

本發明專利涉及一種易破碎材料人工制備的制備方法。

背景技術

易破碎材料的制備是為了更好的研究粒狀材料的破碎。到目前為止，對于材料的破碎主要針對天然材料展開，如砂土和堆石料等。但由于天然材料顆粒自身的性質過于復雜，比如顆粒形狀不規則，材料內部節理裂隙的不同，顆粒礦物組成不同等，使得很多影響材料力學性質的因素耦合到一起，難以對單一因素的影響進行研究。因此，人工制備易破碎材料成為一種新的方法，前人對于易破碎材料的制備也提出了一些方法，比如采用玻璃珠、石膏棒、石英顆粒、膠結砂等材料來模擬天然材料，研究材料的破碎過程、力學性質、本構關系等內容。盡管這些材料的使用也得到了一些較為可信的規律；但是，距離模擬真實的天然材料還是存在準確性和合理性等問題的。因此，我們希望通過采用天然材料（粘土）為基礎，加入一些人工材料（水泥），制備均質、形狀規則的易破碎材料，研究單一因素對易破碎材料力學特性的影響。

發明內容

本發明專利的目的在于提供一種易破碎材料人工制備的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

一種易破碎材料人工制備的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，原料的準備：

所采用的原料為，水泥，粘土，和水，所述水泥，粘土，和水的質量比為250-400:1000:50-560；

步驟二，攪拌：

將步驟一的原料放置于容器中，均勻的攪拌，得到水泥漿，該水泥漿的塑性粘度為0.009Pa·s。

步驟三，制粒：

將步驟二所得到的水泥漿捏成直徑為20mm的顆粒；

步驟四，壓制：

將步驟三中所制得的顆粒放入具有圓形凹槽的模具中，進行壓制，制得尺寸為20mm的球形顆粒；

步驟五，成型：

將步驟四中所制得的球形顆粒定型24小時成型，之后將球形顆粒取出放入密封的塑料保鮮袋中，至于環境陰涼干燥處，即得到最終產品。

步驟一中的粘土為粉質粘土，水泥為32.5R復合硅酸鹽水泥。

步驟四中首先在具有圓形凹槽的模具涂抹機油，之后放置顆粒進行壓制成型。

步驟五還包括向塑料保鮮袋噴水使得球形顆粒表面潤濕。

有益效果：

本發明克服現有技術的不足，提供一種易破碎材料人工制備的制備方法，采用烘干的粉質粘土、水泥和水的混合料來制備易破碎材料。試驗中，將粉質粘土、水泥和水按照擬定的配比充分拌合之后，捏制成直徑為20mm的顆粒，然后將顆粒放置于具有圓形凹槽的模具中進行壓制。24小時后，試樣中的水泥形成一定強度，將模板取下，小心的取出球形顆粒放入密封的塑料保鮮袋中噴水養護，時間為一個月，這樣，易破碎材料的人工制備就完成了。在操作上，此方法制樣方法簡便，僅需準備好模具和材料就可以了，且時間控制簡單，外部影響因素少。產品上，制備的材料具有成功率高、均一性好等特點。由于采用的是天然的粉質粘土和水泥，通過不同的配比即可制備具有不同力學特性的材料，模擬不同天然易破碎材料具有一定優勢。室內三軸試驗也表明，較低圍壓也可以觀察到破碎的發生，這符合天然土性材料的性質。同時由于本產品具有單一性好的優點，在結果分析中，可以避開由于顆粒形狀不規則，材料內部節理裂隙的不同，顆粒礦物組成不同等因素對結果造成的干擾，較好地研究單一因素對材料破碎的影響，如顆粒強度、圍壓等。因此，可以認為易破碎材料人工制備的制備方法是合適的。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

一種易破碎材料人工制備的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，原料的準備：

所采用的原料為，水泥，粘土，和水，所述水泥，粘土，和水的質量比為250-400:1000:50-560；

步驟二，攪拌：

將步驟一的原料放置于容器中，均勻的攪拌，得到水泥漿，該水泥漿的塑性粘度為0.009Pa·s。

步驟三，制粒：

將步驟二所得到的水泥漿捏成直徑為20mm的顆粒；

步驟四，壓制：

將步驟三中所制得的顆粒放入具有圓形凹槽的模具中，進行壓制，制得尺寸為20mm的球形顆粒；

步驟五，成型：

將步驟四中所制得的球形顆粒定型24小時成型，之后將球形顆粒取出放入密封的塑料保鮮袋中，至于環境陰涼干燥處，即得到最終產品。

于步驟一中的粘土為粉質粘土，水泥為32.5R復合硅酸鹽水泥。