基于3D打印技术的透明类柱状节理岩体试样制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D打印技术的透明类柱状节理岩体试样制备方法，包括步骤1，柱状节理岩体的物理性质获取；步骤2，柱状节理格栅模型建立；步骤3，柱状节理格栅模具打印；步骤4，原生节理面添加；步骤5，柱状节理试样制备和步骤6，内部裂纹监测。本发明专利技术通过3D打印技术打印柱状节理格栅，通过树脂模拟柱状岩体，达到制作各向异性且具有较好可视化程度的柱状节理试样，整个试样的制作过程不需要打磨切割。本方法克服了3D打印试样带来的均一化问题以及节理在打磨过程中的开裂问题。

【技术实现步骤摘要】
基于3D打印技术的透明类柱状节理岩体试样制备方法
本专利技术涉及岩石力学与工程
，特别是一种基于3D打印技术的透明类柱状节理岩体试样制备方法。
技术介绍
柱状节理岩体广泛分布于我国的西南地区，是一种包含多种原声节理的各向异性的复杂岩体。由于进行现场试验费用较高且很难得到工程所需的全部力学参数，国内外学者普遍使用混凝土、石膏以及树脂等相似材料进行室内试验。然而，制备含有大量节理且符合试验要求的试样较为困难，在打磨以及切割过程中极易造成试样开裂，且制备的柱状节理试样可视化程度低，即使配合CT扫描仪也无法准确的观察到试样内部裂纹的开展过程。公告号为CN106908289A的中国专利技术专利，公开了“一种柱面含充填气孔的柱状节理岩体试样制备方法”，虽然在一定程度上克服了柱状节理岩体制样难这个问题，然而却存在着如下不足：1.费用极高。2.完全由3D打印技术打印的柱状节理试样很难反应真实岩体的各向异性。3.后期打磨、抛光和修平过程，极易造成试样内部开裂。4.试样可视化程度低，无法观察到试样内部裂纹的开展过程。因而，如何快速高效地制作能反应真实柱状节理岩体存在的各向异性且具备较高可视化程度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术的透明类柱状节理岩体试样制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，柱状节理岩体的物理性质获取：通过地质雷达以及现场原位试验获得柱状节理岩体的物理性质；柱状节理岩体的物理性质包括柱状节理岩体的几何形状、几何尺寸，竖向节理面的倾向、倾角以及原生节理面分布情况；步骤2，柱状节理格栅模型建立：将步骤1获取的柱状节理岩体的物理性质，导入三维建模软件中，形成柱状节理格栅模型；步骤3，柱状节理格栅模具打印：将步骤2建立的柱状节理格栅模型导入3D打印机进行三维重构，3D打印机根据重构后的三维模型，进行柱状节理格栅模具的打印；柱状节理格栅模具的3D打印材料选择水溶性材料掺加发泡剂；步骤...

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术的透明类柱状节理岩体试样制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，柱状节理岩体的物理性质获取：通过地质雷达以及现场原位试验获得柱状节理岩体的物理性质；柱状节理岩体的物理性质包括柱状节理岩体的几何形状、几何尺寸，竖向节理面的倾向、倾角以及原生节理面分布情况；步骤2，柱状节理格栅模型建立：将步骤1获取的柱状节理岩体的物理性质，导入三维建模软件中，形成柱状节理格栅模型；步骤3，柱状节理格栅模具打印：将步骤2建立的柱状节理格栅模型导入3D打印机进行三维重构，3D打印机根据重构后的三维模型，进行柱状节理格栅模具的打印；柱状节理格栅模具的3D打印材料选择水溶性材料掺加发泡剂；步骤4，原生节理面添加：采用原生节理面添加装置向步骤3打印的柱状节理格栅模具内添加原生节理面；原生节理面添加装置包括岩石薄片和设在岩石薄片两侧的细线；细线用于控制岩石薄片在柱状节理格栅模具内的倾向与倾角，使得岩石薄片的倾向与倾角与步骤1中柱状节理岩体中竖向节理面的倾向和倾角相同；岩石薄片具有与步骤1中柱状节理岩体的原生节理面分布情况相同的原生节理面；步骤5，柱状节理试样制备：向步骤4添加有原生节理面的柱状节理格栅模具内添加融化的透明树脂溶液，然后将添加有融化透明树脂溶液的柱状节理格栅模具放于恒温箱内恒温养护，即得到柱状节理试样；步骤6，内部裂纹监测：采用裂纹检测装置对步骤5制备的柱状节理试样进行裂纹开展过程的检测与记录。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛子豪，朱珍德，阙相成，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32