[發(fā)明專利]一種泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件的手工制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010345737.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN111474026A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張善凱;冷先倫;盛謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/32
• 代理公司: 上海思牛達(dá)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

本發(fā)明公開了一種泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件的手工制作方法，屬于巖土力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：a、根據(jù)長(zhǎng)度截取巖芯；b、將圓柱形巖芯鋸成八棱柱；c、砂紙打磨；d、外表面打磨處理；e、兩底面打磨處理。本方法不需要太多裝置設(shè)備，可隨時(shí)制作試件，并且可以很好的控制試件的尺寸，可根據(jù)不同試驗(yàn)的要求制作不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)試件。本方法不需要太多裝置設(shè)備，可隨時(shí)制作試件，并且可以很好的控制試件的尺寸，可根據(jù)不同試驗(yàn)的要求制作不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)試件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件的手工制作方法。

背景技術(shù)

在地質(zhì)勘探、土木建筑、礦業(yè)、水利等行業(yè)，有許多的巖土工程科研項(xiàng)目，這些科研項(xiàng)目的研究都離不開實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大量巖石力學(xué)試驗(yàn)。而實(shí)驗(yàn)前首先需要將從現(xiàn)場(chǎng)取回的巖塊加工成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的巖石試件。由于現(xiàn)場(chǎng)取樣困難，造成符合條件的試件加工數(shù)量不足。巖塊取回后因不能加工成標(biāo)準(zhǔn)試件而不能進(jìn)行一系類的巖土力學(xué)試驗(yàn)，不能獲取其相關(guān)的物理力學(xué)特征參數(shù)，科研人員就無法對(duì)巖石進(jìn)行一系列的試驗(yàn)研究。

目前國(guó)內(nèi)相關(guān)巖石試件的制作方法的研究現(xiàn)狀如下：

1、在《一種泥巖樣品制作方法》的專利中(專利號(hào)為CN 103712821A)，提到用倒置式鉆取機(jī)鉆取泥巖雖然能很好地控制泥屑及時(shí)排除鉆頭但是不能解決鉆頭發(fā)熱問題，當(dāng)鉆頭發(fā)熱，巖樣也會(huì)受熱膨脹，導(dǎo)致巖樣塞在鉆頭內(nèi)不能及時(shí)取出甚至導(dǎo)致巖樣開裂。

2、在《泥巖冷卻氣取巖樣的裝置及其取巖樣方法》的專利中(專利號(hào)CN101975038B)，通過冷卻氣裝置來冷卻鉆頭和巖樣并及時(shí)排出泥屑，但是該裝置每鉆進(jìn)3mm-5mm就要停下來進(jìn)行冷卻鉆頭和清理巖屑，巖樣鉆取過程中一旦停止再開始很容易造成巖樣的斷裂。

3、在《一種軟巖取芯裝置》的專利中(專利號(hào)CN 204373941U)，通過內(nèi)風(fēng)式降溫系統(tǒng)和外風(fēng)式吸塵系統(tǒng)很好地解決了鉆頭發(fā)熱和巖屑問題，但是裝置設(shè)備操作復(fù)雜且軟巖尤其泥巖用機(jī)械鉆機(jī)鉆取時(shí)容易斷裂從而破壞原有結(jié)構(gòu)。

4、在《用于制備泥頁巖巖石試件的裝置及其制備方法》的專利中(專利號(hào)CN104849120A)，使用的錐型縮徑打磨筒內(nèi)置三段螺紋，當(dāng)鉆取巖樣時(shí)，巖屑發(fā)熱會(huì)附著在錐型縮徑桶內(nèi)壁的螺紋處導(dǎo)致打磨筒不能正常工作，鉆取過程中要不斷清理螺紋里的巖屑。并且該裝置部件較多操作復(fù)雜。

泥巖試件制備是巖石力學(xué)試驗(yàn)不可少的步驟，使用一般制樣工藝可成功加工大多數(shù)的巖石試件，但是對(duì)于強(qiáng)度小、易破碎且遇水容易崩解的泥巖來講，很難加工成符合標(biāo)準(zhǔn)的試件。以加工規(guī)格為φ50mm×100mm試件為例。一般巖石，常采用鉆機(jī)加工成標(biāo)準(zhǔn)試件，鉆機(jī)用水或風(fēng)冷卻。但是對(duì)于泥巖巖芯遇水后會(huì)發(fā)生吸水膨脹、開裂和崩解，從而導(dǎo)致一般方法無法加工出符合規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)試件。機(jī)械鉆機(jī)加工泥巖的不足之處在于，當(dāng)泥巖試件受到夾持力和鉆頭壓力時(shí)受力不均，再加上水的作用，在鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)工程中容易造成樣品的開裂和破壞。目前加工泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件的方法都是機(jī)械鉆機(jī)加工，只是冷卻鉆頭的冷卻液或冷卻方式有所差異，而不同的冷卻液會(huì)對(duì)泥巖造成不同程度的污染。所以傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)試件加工方法對(duì)泥巖不適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)中存在的不足，提供一種泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件的手工制作方法。該泥巖手工制作方法，采用鋼鋸切割、表面砂紙打磨泥巖標(biāo)準(zhǔn)樣品的加工方法，可制備出符合試驗(yàn)要求的泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為：

一種泥巖標(biāo)準(zhǔn)試件的手工制作方法，包括以下步驟：

a、將已取巖芯橫向固定在虎臺(tái)鉗上，用鋼鋸截取105mm長(zhǎng)度的巖芯；

b、將已截取的巖芯豎直固定在虎臺(tái)鉗上，用圓規(guī)在巖芯上底面畫出直徑為50mm圓形，用鋼尺畫出圓形外切正八邊形，然后沿著正八邊形的邊，用鋼鋸將正八邊形以外的巖樣鋸掉，直到將圓柱形巖芯鋸成八棱柱為止；