[發(fā)明專利]一種破碎巖石試樣制作及其加載方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510777725.6
• 申請(qǐng)日: 2015-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN105352786B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍保;劉新榮;邵珠山;王新宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/44
• 分類號(hào): G01N1/44;G01N3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發(fā)明公開了一種破碎巖石試樣制作及其加載方法，適用于軟弱破碎巖石塊體的試件制作。方法包括將容易破碎巖石塊體進(jìn)行表面除灰處理，進(jìn)行壓力注膠；將注膠后巖石塊體置于空心長方體或立方體箱體中并澆筑水泥砂漿或低強(qiáng)度混凝土成型后，將砂漿或低強(qiáng)度混凝土成型后的巖石塊體置于取芯機(jī)上進(jìn)行取芯；而后將試樣進(jìn)行切割，即可得到所需要的標(biāo)準(zhǔn)巖石試樣。將所得到的巖石試樣進(jìn)行加熱，使得巖石中膠體達(dá)到熱變形溫度，通過加載進(jìn)行巖石的力學(xué)性能試驗(yàn)。其方法簡便，解決了軟弱破碎巖塊取樣過程中的巖樣易碎、不完整的問題，適用性較強(qiáng)；加載之前進(jìn)行試樣加熱，盡可能的消除或降低了膠體對(duì)于巖石試樣力學(xué)性能的影響，所得試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖石實(shí)驗(yàn)方法，尤其涉及一種破碎巖石試樣制作及其加載方法。

背景技術(shù)

巖土工程領(lǐng)域，巖石力學(xué)性能試驗(yàn)是進(jìn)行相關(guān)科研工作的基礎(chǔ)。而巖石力學(xué)性能測試的前提條件，則需要相對(duì)完整的巖石試樣。例如，國際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)巖石試樣尺寸(Φ×H＝50mm×100mm)。

隨著我國公路和鐵路交通體系的大規(guī)模建設(shè)，愈來愈多的復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道工程不斷涌現(xiàn)。其中，最為常見的則為軟弱破碎圍巖地質(zhì)條件下的隧道工程。試樣取樣用巖塊通常取自隧道施工現(xiàn)場，且多為不規(guī)則形狀塊體。尤其對(duì)于軟弱破碎巖塊體，試樣加工較為困難。試樣制作過程中，容易出現(xiàn)巖石試樣的破碎和斷裂，無法得到符合試驗(yàn)要求的完整巖石試樣；而由于巖石塊體形狀的不規(guī)整，取芯設(shè)備夾具很難將其完全固定，取芯設(shè)備工作過程產(chǎn)生的振動(dòng)容易造成巖石試樣尺寸的偏差，進(jìn)而一定程度上影響巖石力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述背景技術(shù)存在的缺陷或不足，克服既有軟弱破碎巖體試樣制作技術(shù)中的不足之處，提供一種簡便、快捷、可靠的軟弱破碎巖塊試件制作方法。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種破碎巖石試樣制作及其加載方法，該方法包括下述步驟：

1)破碎巖石塊體進(jìn)行表面除灰；

2)將破碎巖石塊體置于灌膠機(jī)壓力桶內(nèi)，對(duì)破碎巖石塊體進(jìn)行壓力注膠；

3)將壓力注膠后的巖石塊體置于模具中制模；

4)將破制模后的碎巖石塊體置于箱模中采用水泥砂漿或低強(qiáng)度混凝土澆筑成型；

5)破碎巖石試樣取樣；

6)對(duì)破碎巖石試樣進(jìn)行加熱；

7)依照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)破碎巖石試樣進(jìn)行加載試驗(yàn)測試其力學(xué)性能，將該測試力學(xué)性能與未經(jīng)過注膠的常規(guī)取樣手段所得巖樣力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比，以獲取的偏差值驗(yàn)證該破碎巖石試樣制作是否滿足巖石力學(xué)性能試驗(yàn)精度要求。

上述破碎巖石試樣制作步驟2)中，對(duì)破碎巖石塊體注膠所用膠體為不飽和聚酯樹脂，其熱變形溫度在50～60℃；壓力注膠時(shí)間為5～10min；注膠完畢后，室溫靜置30～90min。

上述破碎巖石試樣制作步驟3)中模具為長方體木箱或金屬箱，其尺寸應(yīng)與破碎巖石塊體匹配。

上述破碎巖石試樣制作步驟4)中，將破碎巖石塊體置于箱模中澆筑成型，破碎巖石塊體置于箱模中時(shí)，應(yīng)根據(jù)取樣要求對(duì)其位置進(jìn)行固定，而后澆筑成型；澆筑成型后靜置養(yǎng)護(hù)3～7天。

上述破碎巖石試樣制作步驟6)中，對(duì)破碎巖石試樣加熱溫度為50～60℃。

上述破碎巖石試樣加載步驟7)中，試樣依照《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E41-2005)進(jìn)行加載試驗(yàn)。

本發(fā)明的有益效果：

1.方法簡便，成本較低；

2.解決了軟弱破碎巖塊取樣過程中的巖樣易碎、不完整的問題，適用性較強(qiáng)；