溫敏材料的制作。
[0037]實施例3
可模擬軟弱層面的地質(zhì)溫敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份計的以下組分: 重晶石粉48份，水泥2.2份，水3份，46號廢液壓油3份，石蠟4份，橡膠粉I份。
[0038]所述重晶石粉粒徑< 0.075mm，所述重晶石粉含水率以飽和面干為標準。
[0039]所述橡膠粉粒徑為80目。
[0040]所述石蠟優(yōu)選熔點為52-54°C的半精煉石蠟。
[0041 ] 所述水泥為32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥。
[0042]制作權(quán)利要求1或2所述的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的方法，所述方法包括以下步驟:
1)將重晶石粉、橡膠粉和水泥攪拌均勻，將混合好的材料粉碎至粒徑<1mm，得到物料
I;
2)將石蠟、46號廢液壓油和水加入物料I，攪拌均勻，并成型；
完成可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的制作。
[0043]實施例4
可模擬軟弱層面的地質(zhì)溫敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份計的以下組分: 重晶石粉50份，水泥2.3份，水2份，46號廢液壓油4份，石蠟4份，橡膠粉2份。
[0044]所述重晶石粉粒徑<0.075_，所述重晶石粉含水率以飽和面干為標準。
[0045]所述橡膠粉粒徑為80目。
[0046]所述石蠟優(yōu)選熔點為52-54°C的半精煉石蠟。
[0047]所述水泥為32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥。
[0048]制作權(quán)利要求1或2所述的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的方法，所述方法包括以下步驟:
1)將重晶石粉、橡膠粉和水泥攪拌均勻，將混合好的材料粉碎至粒徑<1mm，得到物料
I;
2)將石蠟、46號廢液壓油和水加入物料I，攪拌均勻，并成型；
完成可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的制作。
[0049]實施例5
可模擬軟弱層面的地質(zhì)溫敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份計的以下組分: 重晶石粉48份，水泥2.3份，水3份，46號廢液壓油3.5份，石蠟3份，橡膠粉1.5份。
[0050]所述重晶石粉粒徑< 0.075_，所述重晶石粉含水率以飽和面干為標準。
[0051 ]所述橡膠粉粒徑為80目。
[0052]所述石蠟優(yōu)選熔點為52-54°C的半精煉石蠟。
[0053]所述水泥為32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥。
[0054]制作權(quán)利要求1或2所述的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的方法，所述方法包括以下步驟:
1)將重晶石粉、橡膠粉和水泥攪拌均勻，將混合好的材料粉碎至粒徑<1mm，得到物料
I;
2)將石蠟、46號廢液壓油和水加入物料I，攪拌均勻，并成型；
完成可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的制作。
[0055]實施例6
可模擬軟弱層面的地質(zhì)溫敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份計的以下組分: 重晶石粉52份，水泥2.4份，水2份，46號廢液壓油4份，石蠟5份，橡膠粉1.8份。
[0056]所述重晶石粉粒徑< 0.075_，所述重晶石粉含水率以飽和面干為標準。
[0057]所述橡膠粉粒徑為80目。
[0058]所述石蠟優(yōu)選熔點為52-54°C的半精煉石蠟。
[0059]所述水泥為32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥。
[0060]制作權(quán)利要求1或2所述的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的方法，所述方法包括以下步驟:
1)將重晶石粉、橡膠粉和水泥攪拌均勻，將混合好的材料粉碎至粒徑<1mm，得到物料
I;
2)將石蠟、46號廢液壓油和水加入物料I，攪拌均勻，并成型；
完成可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的制作。
[0061 ] 實施例7
以本發(fā)明的實驗為一個環(huán)刀試樣基準制作4個環(huán)刀試樣，進行直剪試驗:25°C本發(fā)明材料的摩擦角為24.115°，30°C本發(fā)明材料的摩擦角為20.687°，35°C本發(fā)明材料的摩擦角為16.114°，40 °C本發(fā)明材料的摩擦角為13.219°，45 °C本發(fā)明材料的摩擦角為12.827°。表明采用本發(fā)明的材料可以實現(xiàn)通過溫度來改變材料的抗剪強度，模擬軟弱層面的強度在工程的長期運行中將出現(xiàn)逐步弱化的現(xiàn)象，在地質(zhì)力學(xué)模型試驗中具有廣泛的應(yīng)用價值。
[0062]實施例8
一般而言，要求軟弱層面相似材料的粘聚力和內(nèi)摩擦角符合相似原則，按相似關(guān)系換算后，粘聚力約為O。測量抗剪強度指標的方法眾多，本發(fā)明提供的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的抗剪強度通過直接剪切試驗測定，具體步驟如下:
1)按照地質(zhì)力學(xué)溫敏材料配比制作環(huán)刀試樣4個；
2)按照直接剪切試驗標準步驟將4個試樣放置到剪切容器內(nèi)，然后分別施加lOOKpa、200Kpa、300Kpa、400Kpa的垂直壓力；
3)啟動加熱裝置，加熱試樣至某一恒定溫度t；
4)啟動直剪儀進行剪切并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；
5)卸除壓力，取下加力框架、鋼珠、加壓蓋等，倒出試樣，刷凈剪切盒；
6)改變加熱試樣時的恒定溫度t，重復(fù)上述步驟1-5。
[0063]經(jīng)過大量試驗，得到本發(fā)明提供的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的抗剪強度與溫度的關(guān)系圖如圖1所示。表明本發(fā)明材料可以實現(xiàn)通過溫度來改變材料的抗剪強度，模擬軟弱層面的強度在工程的長期運行中將出現(xiàn)逐步弱化的現(xiàn)象，在地質(zhì)力學(xué)模型試驗中具有廣泛的應(yīng)用價值。
[0064]實施例9
一種采用權(quán)利要求1或2所述的材料進行溫控實驗所用到的溫控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括碳纖維加熱線(I)、高精度溫控器(2)、免破線T型接線端子(3)、第一組導(dǎo)線(4)、空氣開關(guān)(6)和電源(7)，多組所述碳纖維加熱線(I)置于所述可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料內(nèi)并通過并聯(lián)的方式連接在第一組導(dǎo)線(4)上，所述第一組導(dǎo)線(4)包括相線和零線，所述碳纖維加熱線(I)的一端與第一組導(dǎo)線(4)的相線連接，所述碳纖維加熱線(I)的另一端與第一組導(dǎo)線(4)的零線連接，所述第一組導(dǎo)線(4)的一端相線和零線采用絕緣裝置包裹，所述第一組導(dǎo)線(4)的另一端與高精度溫控器(2)連接，所述高精度溫控器(2)通過第二組導(dǎo)線(5)與電源(7)連接。
[0065]所述碳纖維加熱線(I)直徑為4.0mm且具有二層PVC護套;所述導(dǎo)線與碳纖維加熱線的連接采用免破線T型接線端子。
[0066]所述系統(tǒng)還設(shè)有空氣開關(guān)(6)。
[0067]上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本發(fā)明的限制，本申請中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進，也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.可模擬軟弱層面的地質(zhì)溫敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份計的以下組分: 重晶石粉45-55份，水泥1.8-2.5份，水1-4份，46號廢液壓油1-5份，石錯2_6份，橡膠粉0.5-2 份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于:所述材料包括按重量份計的以下組分: 重晶石粉48份，水泥2.2份，水3份，46號廢液壓油3份，石蠟4份，橡膠粉I份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料，其特征在于:所述重晶石粉粒徑< 0.075_，所述重晶石粉含水率以飽和面干為標準。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料，其特征在于:所述橡膠粉粒徑為80目。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料，其特征在于:所述石蠟優(yōu)選熔點為52-54°C的半精煉石蠟。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料，其特征在于:所述水泥為32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥。7.制作權(quán)利要求1或2所述的材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:1)將重晶石粉、橡膠粉和水泥攪拌均勻，將混合好的材料粉碎至粒徑<1mm，得到物料I; 2)將石蠟、46號廢液壓油和水加入物料I，攪拌均勻，并成型； 完成可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料的制作。8.—種采用權(quán)利要求1或2所述的材料進行溫控實驗所用到的溫控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括碳纖維加熱線(1)、高精度溫控器(2)、免破線T型接線端子(3)、第一組導(dǎo)線(4)、空氣開關(guān)(6)和電源(7)，其特征在于:多組所述碳纖維加熱線(I)置于所述可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料內(nèi)并通過并聯(lián)的方式連接在第一組導(dǎo)線(4)上，所述第一組導(dǎo)線(4)包括相線和零線，所述碳纖維加熱線(I)的一端與第一組導(dǎo)線(4)的相線連接，所述碳纖維加熱線(I)的另一端與第一組導(dǎo)線(4)的零線連接，所述第一組導(dǎo)線(4)的一端相線和零線采用絕緣裝置包裹，所述第一組導(dǎo)線(4)的另一端與高精度溫控器(2)連接，所述高精度溫控器(2)通過第二組導(dǎo)線(5)與電源(7)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述碳纖維加熱線(I)直徑為4.0mm且具有二層PVC護套;所述導(dǎo)線與碳纖維加熱線的連接采用免破線T型接線端子。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還設(shè)有空氣開關(guān)(6)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及地質(zhì)力學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料及其制作方法、溫控系統(tǒng)。所述材料包括按重量份計的以下組分：重晶石粉45-55份，水泥1.8-2.5份，水1-4份，46號廢液壓油1-5份，石蠟2-6份，橡膠粉0.5-2份。制作所述材料的方法為將重晶石粉、橡膠粉和水泥攪拌均勻，將石蠟、46號廢液壓油和水加入物料1，攪拌均勻，并成型。所述的材料進行溫控實驗所用到的溫控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括碳纖維加熱線、高精度溫控器、免破線T型接線端子、第一組導(dǎo)線、空氣開關(guān)和電源，多組所述碳纖維加熱線置于所述可模擬軟弱層面的地質(zhì)力學(xué)溫敏材料內(nèi)并通過并聯(lián)的方式連接在第一組導(dǎo)線上，本發(fā)明可模擬軟弱層面力學(xué)測試。
【IPC分類】G01N3/00, G01N3/24
【公開號】CN105675385
【申請?zhí)枴緾N201610016604
【發(fā)明人】程圣國, 陳曉虎, 覃茂森, 陳勇, 賴坡
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月8日