一種巖石試樣制作模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種巖石試樣制作模具，用于制作具有不同粗糙度系數(shù)和有裂隙水影響的裂隙面的巖石試樣，用于實現(xiàn)研究巖石試樣中裂隙面的抗剪強度參數(shù)和剪切力學行為的目的。該巖石試樣制作模具由立方體澆筑小盒和注水泵組成，其中立方體澆筑小盒由六塊模具板構(gòu)成，各模具板之間通過螺紋孔連接，均能自由拆裝，五塊模具板為平面板，一塊模具板為起伏面板，起伏面中有三個弧形起伏，在弧形起伏中含有鋸齒狀起伏，其中注水泵與立方體澆筑小盒一側(cè)平面板的中間相連。本實用新型提供了一種實現(xiàn)不同粗糙度系數(shù)和有裂隙水影響的裂隙面，效率較高，成本較低的巖石試樣制作模具機構(gòu)，具有較好的推廣應用前景。
【專利說明】
一種巖石試樣制作模具
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及巖石試樣制作技術(shù)領域，具體的說涉及一種巖石試樣制作模具，通過混凝土的灌注，用于實現(xiàn)制作巖石試樣中具有不同粗糙度系數(shù)和有裂隙水影響的裂隙面。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖石力學領域，裂隙巖石是礦山、水利、石油、核廢料存儲等各種巖石工程中經(jīng)常遇到的一種復雜介質(zhì)。巖石中存在大量隨機分布的節(jié)理裂隙，節(jié)理裂隙的性質(zhì)對巖石的力學特性具有決定性作用，進而影響工程圍巖穩(wěn)定性。受外部擾動后，巖石中存在的節(jié)理弱面首先發(fā)生破壞并發(fā)育貫通，最終導致巖石整體破壞。裂隙面剪切力學行為的研究方面，已有庫倫剪切強度準則、Barton強度準則等剪切屈服準則，并認識到剪切行為包括彈性、硬化、軟化和殘余四個變形階段。由于裂隙面并非光滑平面，其粗糙性特征導致在剪切過程中，裂隙面同樣表現(xiàn)出剪脹行為。雖然已有學者提出節(jié)理面粗糙度系數(shù)的概念，但對裂隙面法向變形行為的研究較少，對剪脹機理沒有清楚的認識。特別是當節(jié)理面兩側(cè)巖石巖性不同，且受到裂隙水影響后，裂隙面法向剪脹和剪切力學行為同普通裂隙力學行為之間的差異鮮有報道。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種易于加工、結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便和具有不同粗糙度系數(shù)和有裂隙水影響的裂隙面用于巖石相關(guān)試驗中的類巖石試件模具制作機構(gòu)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種巖石試樣制作模具由立方體澆筑小盒和注水栗組成，其中立方體澆筑小盒由六塊模具板構(gòu)成，五塊模具板為平面板，一塊模具板為起伏面板，各模具板之間通過螺紋孔連接，均能自由拆裝，起伏面中有弧形起伏，在弧形起伏中含有鋸齒狀起伏，其中注水栗與立方體澆筑小盒一側(cè)平面板的中間相連。
[0006]立方體饒筑小盒的邊長為100mm，起伏面板中有三個弧形起伏，每個弧形起伏的長度為20mm，弧形起伏的間距為5mm，弧形起伏中含有的鋸齒狀起伏的長度和深度分別為2mm和1mm，通過改變弧形起伏的深度和鋸齒狀起伏的數(shù)目實現(xiàn)改變裂隙面粗糙度系數(shù)的目的。注水栗控制的水壓范圍為I?3MPa。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型能直接預制成具有一定粗糙度系數(shù)和一定裂隙水壓影響的裂隙面用于相關(guān)巖石試樣的類巖石試件模具，該模具易于加工、結(jié)構(gòu)簡單，可以通過兩次澆筑成不同或相同巖性耦合的立方體類巖石材料試樣，用于單軸和三軸壓縮等試驗中研究節(jié)理裂隙巖石的力學特征。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0009](I)本實用新型能夠通過兩次澆筑成不同或相同巖性耦合的長方體類巖石材料試樣，可用于研究裂隙面不同粗糙度系數(shù)和有裂隙水影響對類巖石材料力學特性的影響。
[0010](2)本實用新型通過弧形起伏的深度和鋸齒狀起伏的數(shù)目實現(xiàn)了裂隙面粗糙度系數(shù)和裂隙水壓力的可控性。
[0011](3)本實用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。
【附圖說明】
[0012]當結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定，其中:
[0013]圖1是一種巖石試樣制作模具示意圖。
[0014]圖2是一種巖石試樣制作模具起伏面板示意圖。
[0015]附圖標記說明:1.立方體澆筑小盒2.注水栗3.起伏面板4.弧形起伏
[0016]5.鋸齒狀起伏 6.平面板7.螺紋孔
【具體實施方式】
[0017]參照圖1、2對本實用新型的實施例進行說明，一種巖石試樣制作模具由立方體澆筑小盒I和注水栗2組成，其中立方體澆筑小盒I由六塊模具板構(gòu)成，各模具板之間通過螺紋孔7連接，均能自由拆裝，五塊模具板為平面板6，一塊模具板為起伏面板3，起伏面中有三個弧形起伏4，在弧形起伏中含有鋸齒狀起伏5，其中注水栗2與立方體饒筑小盒I 一側(cè)平面板6的中間相連。
[0018]根據(jù)所需，選擇一定弧形起伏深度和鋸齒狀起伏數(shù)目的起伏面板3，將起伏面板3作為底板，起伏面朝上，通過螺紋孔7與四塊平面板6固定，形成一個無頂板的立方體澆筑小盒I，混凝土通過頂部注入，注入高度為50mm，然后養(yǎng)護20天，待試樣成型、力學參數(shù)穩(wěn)定以后，拆除各個板，將試樣起伏面朝上放置在一個平面板6上，通過螺紋孔7與四塊平面板6固定，再次形成一個無頂板的立方體澆筑小盒I，然后混凝土通過頂部注入，注入高度仍為50mm，然后養(yǎng)護2天，待第二次注入的混凝土基本成型以后，將起伏面板3的起伏面朝上通過螺紋孔7固定放置在立方體澆筑小盒I的頂部，此時通過注水栗2施加一定的水壓，持續(xù)18天，待試樣再次成型和參數(shù)性能穩(wěn)定以后，將各個模具板拆除，即得到所需巖石試樣。
[0019]如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本實用新型的發(fā)明點及效果，都屬于侵權(quán)，本實用新型可以有很多的變形，這對本領域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種巖石試樣制作模具，其特征在于:由立方體澆筑小盒和注水栗組成，其中立方體澆筑小盒由六塊模具板構(gòu)成，各模具板之間通過螺紋孔連接，均能自由拆裝，五塊模具板為平面板，一塊模具板為起伏面板，起伏面中有弧形起伏，在弧形起伏中含有鋸齒狀起伏;其中注水栗與立方體澆筑小盒一側(cè)平面板的中間相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣制作模具，其特征在于立方體澆筑小盒的邊長為10mmο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣制作模具，其特征在于起伏面板中含有三個弧形起伏，每個弧形起伏的長度為20mm，弧形起伏的間距為5mm，通過改變弧形起伏的深度實現(xiàn)改變裂隙面粗糙度系數(shù)的目的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣制作模具，其特征在于弧形起伏中含有的鋸齒狀起伏的長度和深度分別為2mm和1mm，通過改變鋸齒狀起伏的數(shù)目實現(xiàn)改變裂隙面粗糙度系數(shù)的目的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣制作模具，其特征在于注水栗控制的水壓范圍為I?3MPa。
【文檔編號】G01N1/36GK205562251SQ201620360200
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】王兆會, 程占博
【申請人】中國礦業(yè)大學(北京)