一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，適用于相似表面形態(tài)的巖石模型結(jié)構(gòu)面試樣制作。
【背景技術(shù)】
[0002]利用相似材料制作模型試樣代替原巖結(jié)構(gòu)面進(jìn)行直剪試驗(yàn)，是工程中獲得巖石結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度等力學(xué)參數(shù)的重要試驗(yàn)手段?；钚苑勰┗炷恋饶z凝材料由于在破壞關(guān)系與巖石材料較為一致，而且能較好地模擬巖石結(jié)構(gòu)面的起伏形態(tài)，因此在工程中較多采用活性粉末混凝土等膠凝材料來(lái)制作模擬結(jié)構(gòu)面以得到原巖結(jié)構(gòu)面的粗糙度系數(shù)和抗剪強(qiáng)度參數(shù)。但當(dāng)利用活性粉末混凝土試樣作為模擬巖石結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)的相似材料時(shí)，試樣表面直徑大于0.1mm的孔隙及較高的孔隙率，對(duì)結(jié)構(gòu)面的表面粗糙度和抗剪強(qiáng)度影響較大。較高的孔隙率減少了表面的受剪面積，影響結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度不能真實(shí)反應(yīng)原巖結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度。此外孔隙的大量出現(xiàn)，特別是直徑為l_2mm的孔隙，降低了結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)的測(cè)量精度。因此，填補(bǔ)試樣表面的孔隙，降低結(jié)構(gòu)面表面的孔隙率，是制作模型試樣滿足抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的一個(gè)重要要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服已有巖石模型試樣的孔隙率較大、結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)的測(cè)量精度較低的不足，發(fā)明提供了一種有效填補(bǔ)孔隙、提升結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)測(cè)量精度的巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，所述填補(bǔ)方法包括以下步驟:
[0006](I)模型結(jié)構(gòu)面表面清理及養(yǎng)護(hù):
[0007]模型結(jié)構(gòu)面制作完成并達(dá)到終凝后，清理干凈模型結(jié)構(gòu)面的表面，通過(guò)自然養(yǎng)護(hù)法對(duì)結(jié)構(gòu)面表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使結(jié)構(gòu)面表面處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)；
[0008](2)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙一次填補(bǔ)，過(guò)程如下:
[0009](2.1)孔隙濕潤(rùn):養(yǎng)護(hù)完成后，將處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)面表面完全濕潤(rùn)，使表面孔隙充滿水分；然后利用干毛巾將表面水分擦除，僅使表面孔隙中保留水分；
[0010](2.2)表面補(bǔ)孔:將已準(zhǔn)備好的干膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，用海綿球?qū)⒛z凝材料擦拭到孔隙中，使膠凝材料粉末完全填滿孔隙，然后用干毛巾擦除粘貼在表面上的膠凝材料粉末；
[0011](2.3)達(dá)到凝結(jié)周期后，再次用干毛巾輕輕擦除表面部分粉化的膠凝材料粉末；將養(yǎng)護(hù)工具鋪蓋在結(jié)構(gòu)面表面，結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)；
[0012](3)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙二次填孔:
[0013]達(dá)到填補(bǔ)周期后，重復(fù)步驟(2.1)?(2.3)，對(duì)沒(méi)有完全填飽滿的孔隙進(jìn)行二次填孔，完成結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)。
[0014]進(jìn)一步，所述步驟(I)中，養(yǎng)護(hù)時(shí)間8?12小時(shí)，所述步驟(2.3)中，凝結(jié)周期為4?8小時(shí)；所述步驟(3)中，填補(bǔ)周期為12?20小時(shí)。
[0015]更進(jìn)一步，所述(2.2)中，利用小鏟子將已準(zhǔn)備好的干膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面。
[0016]所述(2.2)中，在擦拭過(guò)程中，盡量避開(kāi)孔隙，使膠凝材料保留在孔隙中。
[0017]所述(2.3)中，均勻的將少許水灑在麻袋上，使結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)。
[0018]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:(I)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)操作方便，只需在室內(nèi)就可進(jìn)行；(2)操作時(shí)間短，一組試樣的一次孔隙填補(bǔ)在十分鐘內(nèi)即可完成；(3)干的膠凝材料攪勻成粉狀后能夠較好的融入孔隙中；干膠凝材料與水分開(kāi)操作，使得補(bǔ)孔的過(guò)程不會(huì)破壞以及改變?cè)瓗r結(jié)構(gòu)面的表面形態(tài)；(4)干膠凝材料可以根據(jù)模型結(jié)構(gòu)面相似材料的需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，通過(guò)采用與模型結(jié)構(gòu)面相似材料相近的干膠凝材料進(jìn)行填孔，使得材料能夠較好地融入到孔隙中。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0020]一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，所述填補(bǔ)方法包括以下步驟:
[0021](I)模型結(jié)構(gòu)面表面清理及養(yǎng)護(hù):
[0022]模型結(jié)構(gòu)面制作完成并達(dá)到終凝后，清理干凈模型結(jié)構(gòu)面的表面，通過(guò)自然養(yǎng)護(hù)法對(duì)結(jié)構(gòu)面表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使結(jié)構(gòu)面表面處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)；
[0023](2)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙一次填補(bǔ)，過(guò)程如下:
[0024](2.1)孔隙濕潤(rùn):養(yǎng)護(hù)完成后，將處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)面表面完全濕潤(rùn)，使表面孔隙充滿水分；然后利用干毛巾將表面水分擦除，僅使表面孔隙中保留水分；
[0025](2.2)表面補(bǔ)孔:將已準(zhǔn)備好的干膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，用海綿球?qū)⒛z凝材料擦拭到孔隙中，使膠凝材料粉末完全填滿孔隙，然后用干毛巾擦除粘貼在表面上的膠凝材料粉末；
[0026](2.3)達(dá)到凝結(jié)周期后，再次用干毛巾輕輕擦除表面部分粉化的膠凝材料粉末；將養(yǎng)護(hù)工具鋪蓋在結(jié)構(gòu)面表面，結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)；
[0027](3)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙二次填孔:
[0028]達(dá)到填補(bǔ)周期后，重復(fù)步驟(2.1)?(2.3)，對(duì)沒(méi)有完全填飽滿的孔隙進(jìn)行二次填孔，完成結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)。
[0029]進(jìn)一步，所述步驟(I)中，養(yǎng)護(hù)時(shí)間8?12小時(shí)，可以為8、10或12小時(shí)；所述步驟(2.3)中，凝結(jié)周期為4?8小時(shí)，可以為4、6、8小時(shí)；所述步驟(3)中，填補(bǔ)周期為12?20小時(shí)，可以為12、16、20小時(shí)。
[0030]更進(jìn)一步，所述(2.2)中，利用小鏟子將已準(zhǔn)備好的干膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面。
[0031]所述(2.2)中，在擦拭過(guò)程中，盡量避開(kāi)孔隙，使膠凝材料保留在孔隙中。
[0032]所述(2.3)中，均勻的將少許水灑在麻袋上，使結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)。
[0033]本實(shí)施例中，上、下盤(pán)模型結(jié)構(gòu)面最好在澆注完成達(dá)到終凝后，就開(kāi)始補(bǔ)孔的操作流程，此時(shí)，模型結(jié)構(gòu)面還未完全凝結(jié)硬化，補(bǔ)孔材料填補(bǔ)硬化后可與模型材料可以較好的粘結(jié)。
[0034]本實(shí)施例的模型結(jié)構(gòu)面原材料包括砂、水泥、水、硅粉和減水劑，原料組分按照重量百分比控制如下:砂:40 — 68% ;水:8 — 20% ;水泥:20 — 45% ;娃粉:2 — 10% ;減水劑:0.5 — 2%。
[0035]模型結(jié)構(gòu)面制作完成并達(dá)到終凝后，將模型結(jié)構(gòu)面安放在陰涼處，清理干凈模型結(jié)構(gòu)面的表面；然后利用麻袋等覆蓋物對(duì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，盡量保證表面完全濕透。
[0036]本實(shí)施例的養(yǎng)護(hù)時(shí)間約12小時(shí)后，取掉養(yǎng)護(hù)的麻袋，再次將表面完全濕潤(rùn)，特別要求孔隙中的水分飽滿；一分鐘后用干毛巾將表面擦干，但要保證孔隙中保留有一定的水分。
[0037]利用小鏟子將已準(zhǔn)備好的膠凝材料(攪勻成粉狀)鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，用海綿球?qū)⒛z凝材料擦拭到孔隙中，使膠凝材料粉末完全填滿孔隙，然后將表面用干毛巾輕輕將已粘貼在表面上的膠凝材料粉末擦干凈，在擦拭過(guò)程中，盡量避開(kāi)孔隙，使膠凝材料保留在孔隙中。
[0038]本實(shí)施例的膠凝材料主要由水泥和硅粉兩種材料組成，將兩種混合料磨成粉狀并攪拌均勻，混合料組分可根據(jù)模型材料的比重進(jìn)行調(diào)整，重量百分比可控制如下:水泥:80 — 90% ;硅粉:10 — 20%。
[0039]約6小時(shí)后，再次用干毛巾輕輕地對(duì)原結(jié)構(gòu)面進(jìn)行擦拭，去除表面部分粉化的膠凝材料粉末。隨后，將原已使用的麻袋等覆蓋物(保留操作前潮濕的狀態(tài)，不許再次浸濕)鋪蓋在結(jié)構(gòu)面表面，均勻的將少許水灑在麻袋上，使結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)。
[0040]第二天，重復(fù)步驟填補(bǔ)的操作，對(duì)沒(méi)有完全填飽滿的孔隙進(jìn)行二次填孔。完成結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，其特征在于:所述填補(bǔ)方法包括以下步驟: (1)模型結(jié)構(gòu)面表面清理及養(yǎng)護(hù): 模型結(jié)構(gòu)面制作完成并達(dá)到終凝后，清理干凈模型結(jié)構(gòu)面的表面，通過(guò)自然養(yǎng)護(hù)法對(duì)結(jié)構(gòu)面表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使結(jié)構(gòu)面表面處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)； (2)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙一次填補(bǔ)，過(guò)程如下: (2.1)孔隙濕潤(rùn):養(yǎng)護(hù)完成后，將處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)面表面完全濕潤(rùn)，使表面孔隙充滿水分；然后利用干毛巾將表面水分擦除，僅使表面孔隙中保留水分； (2.2)表面補(bǔ)孔:將已準(zhǔn)備好的干膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面，用海綿球?qū)⒛z凝材料擦拭到孔隙中，使膠凝材料粉末完全填滿孔隙，然后用干毛巾擦除粘貼在表面上的膠凝材料粉末； (2.3)達(dá)到凝結(jié)周期后，再次用干毛巾輕輕擦除表面部分粉化的膠凝材料粉末；將養(yǎng)護(hù)工具鋪蓋在結(jié)構(gòu)面表面，結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)； (3)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙二次填孔:達(dá)到填補(bǔ)周期后，重復(fù)步驟(2.1)?(2.3)，對(duì)沒(méi)有完全填飽滿的孔隙進(jìn)行二次填孔，完成結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，其特征在于:所述步驟(I)中，養(yǎng)護(hù)時(shí)間8?12小時(shí)，所述步驟(2.3)中，凝結(jié)周期為4?8小時(shí)；所述步驟(3)中，填補(bǔ)周期為12?20小時(shí)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，其特征在于:所述(2.2)中，利用小鏟子將已準(zhǔn)備好的干膠凝材料鋪撒在結(jié)構(gòu)面表面。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，其特征在于:所述(2.2)中，在擦拭過(guò)程中，盡量避開(kāi)孔隙，使膠凝材料保留在孔隙中。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，其特征在于:所述(2.3)中，均勻的將少許水灑在麻袋上，使結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)。
【專利摘要】一種巖石模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)方法，包括以下步驟：(1)模型結(jié)構(gòu)面表面清理及養(yǎng)護(hù)；(2)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙一次填補(bǔ)，(2.1)養(yǎng)護(hù)完成后，將處于保溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)面表面完全濕潤(rùn)，使表面孔隙充滿水分；然后利用干毛巾將表面水分擦除，僅使表面孔隙中保留水分；(2.2)表面補(bǔ)孔；(2.3)達(dá)到凝結(jié)周期后，再次用干毛巾輕輕擦除表面部分粉化的膠凝材料粉末；將養(yǎng)護(hù)工具鋪蓋在結(jié)構(gòu)面表面，結(jié)構(gòu)面表面處于保水狀態(tài)；(3)模型結(jié)構(gòu)面表面孔隙二次填孔：達(dá)到填補(bǔ)周期后，重復(fù)步驟(2.1)～(2.3)，對(duì)沒(méi)有完全填飽滿的孔隙進(jìn)行二次填孔，完成結(jié)構(gòu)面表面孔隙填補(bǔ)。本發(fā)明有效填補(bǔ)孔隙、提升結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)的測(cè)量精度。
【IPC分類(lèi)】G01N3-24, G01N1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104792588
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510122040
【發(fā)明人】杜時(shí)貴, 黃曼, 羅戰(zhàn)友, 雍睿, 胡云進(jìn), 鐘振, 何智海
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日