直剪试验结构面模拟岩石及制作工艺制造技术

一种结构面模拟岩石材料，包括砂、水泥、水、硅粉及减水剂，将各种原料搅拌均匀制成混合材料，其重量百分比为：砂：４０－６８％；水：８－２０％；水泥：２０－４５％；硅粉：２－１０％；减水剂：０．５－２％。直剪试验结构面模拟岩石的制造工艺，包括以下步骤：（１）将砂进行过筛，去掉砂中的一些杂质，使砂能够满足建筑用砂标准的要求；（２）将砂、部分水、硅粉及水泥按设定的比量投入到混合处理器内混合搅拌；（３）将称量好的减水剂放入到余下的水中并搅拌均匀；（４）把搅拌均匀的水与减水剂的混合物再倒入到混合处理器内再次混合搅拌均匀，制得结构面模拟岩石材料。本发明专利技术成本低、周期短、可批量生产样本、试样效果良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直剪试验结构面模拟岩石的配方及工艺，适用于以采用岩石作为试验材料、工程材料等工程

技术介绍
岩石边坡的稳定性问题一直是公路、隧道、矿山等工程建设过程中的一个重要的安全性问题，因此，工程中为了保证岩石边坡的稳定性需要对其进行安全评价，而评价岩体的稳定性就需要得到岩石的抗剪强度力学指标，这些指标常通过直剪试验的方法获得。而直剪试验所需要的岩石试样来自于原岩体，需要经过选样、取样、运输、加工等环节才能得到岩石试样，但这种方法得到的岩石试样有如下不足(l)成本高、周期长，样本少；(2)试验结果高度离散，很难统计；(3)人为经验主导，结果因人而异。而对于岩石结构面而言，影响岩石抗剪强度的主要因素是岩石表面起伏形态，如果能找到一种岩石材料的替代品来模拟岩石结构面起伏形状是当前工程界亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有原岩结构面的成本高、周期长、样本少、试验效果差等缺点，本专利技术提供一种采用砂、水泥、水、硅粉及减水剂等为原料混合而成的直剪试验结构面模拟岩石及其制作工艺，成本低、周期短、可批量生产样本、试样效果良好。 为了解决上述技术问题采用的技术方案为 —种直剪试验结构面模拟岩石，包括砂、水泥、水、硅粉及减水剂，将各种原料搅拌均匀制成混合材料，其中各个原料组份的重量百分比为砂40-68% ;水8_20% ;水泥20-45% ;硅粉:2-10% ;减水剂0. 5-2% 。 进一步，各个原料组份的重量百分比为砂45-56 % ;水12_17. 5% ;水泥25-36% ;硅粉5-8. 2% ;减水剂1. 2-1. 8%。—种直剪试验结构面模拟岩石的制造工艺，所述制造工艺包括以下步骤 (1)、将砂进行过筛，去掉砂中的一些杂质，使砂能够满足建筑用砂标准的要求，各个原料组份的重量百分比为砂40-68% ;水8_20% ;水泥20_45% ;硅粉2_10% ;减水剂0. 5-2% ; (2)、将砂、部分水、硅粉及水泥按设定的比量投入到混合处理器内混合搅拌，所述部分水占水总重量的40 60% ; (3)、将称量好的减水剂放入到余下的水中，并搅拌均匀； (4)、把搅拌均匀的水与减水剂的混合物再倒入到混合处理器内再次混合搅拌均匀，所得的混合物即为结构面模拟岩石材料。 进一步，所述的步骤(1)中，各个原料组份的重量百分比为砂45-56% ;水12-17. 5% ;水泥:25-36% ;硅粉5-8. 2% ;减水剂0. 7-1. 3%。相对于现有技术，本专利技术的有益效果主要表现在(l)结构面试样制作方便，只需在室内就可进行；(2)周期短，制作一组试样只需要一周的时间；(3)制作的结构面模拟岩石试样的尺寸和规模可以根据工程需要进行调整。(4)可做大量的重复试样。(5)采用模拟材料制作的结构面模拟岩石具有相同的规格，试验效果好。(6)应用广泛。 由于采用模拟材料来代替岩石的费用低、试验效果好、周期短等优点，具有较大的实施价值，和良好的社会经济效益，因此可以广泛应用于土木、公路、矿山及水利工程。具体实施例方式下面对本专利技术做进一步说明。 实施例1 —种结构面模拟岩石，包括砂、水泥、水、硅粉及减水剂，将各种原料搅拌均匀制成混合材料，其中各个原料组份的重量百分比为砂40-68% ;水8_20% ;水泥20_45% ;硅粉2-10% ;减水剂0. 5-2 %。 本实施例主要技术特征在于砂、水泥、水、硅粉及减水剂为原料，搅拌均匀，制成混合材料从而可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。本实施例中，各个原料组份的重量百分比 砂为167. 2kg，占53. 19% ; 水为33. 4kg，占10. 64% ; HW-1型高效减水剂为2. 2kg，占0. 71 % ; 微硅粉为11. lkg，占3. 55% ; PII52. 5R的硅酸盐水泥为100. 3kg，占31. 91% ; 湿水养护条件下养护，28天后的无侧限抗压强度为72MPa。 实施例2 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂40% ;水10%;水泥45%;硅粉3% ;减水剂2%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例3 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂42% ;水12%;水泥40%;硅粉4. 1% ;减水剂1. 9%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。。 实施例4 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂45% ;水15%;水泥36%;硅粉2. 2% ;减水剂1. 8%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例5 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂50% ;水17. 5% ;水泥38% ;硅粉3. 5% ;减水剂1.0%。 本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例6 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂56% ;水8% ;水泥25% ;硅粉9. 8% ;减水剂1. 2%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例7 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂59% ;水9% ;水泥22% ;硅粉9. 2% ;减水剂0. 8%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例8 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂62% ;水11%;水泥20%;硅粉6. 5% ;减水剂0. 5%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例9 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂45% ;水15%;水泥36%;硅粉2. 2% ;减水剂1. 8%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例10 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂65% ;水13. 5% ;水泥22% ;硅粉4. 6% ;减水剂0. 9%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例11 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂68% ;水9. 5% ;水泥20% ;硅粉2% ;减水剂0. 5%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例12 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂63. 4% ;水10% ;水泥21% ;硅粉5% ;减水剂0.6%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。 实施例13 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂59. 3% ;水8% ;水泥22% ;硅粉10% ;减水剂0. 7%。本实施例的其他方案与实施例1相同，本实施例的结构面模拟岩石可代替岩石结构面进行抗剪强度直剪试验。实施例14 本实施例中，各个原料组份的重量百分比为砂58. 5% ;水9% ;水泥23% ;硅粉8. 2% ;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直剪试验结构面模拟岩石，其特征在于：所述结构面模拟岩石包括砂、水泥、水、硅粉及减水剂，将各种原料搅拌均匀制成混合材料，其中各个原料组份的重量百分比为：砂：４０－６８％；水：８－２０％；水泥：２０－４５％；硅粉：２－１０％；减水剂：０．５－２％。

【技术特征摘要】
一种直剪试验结构面模拟岩石，其特征在于所述结构面模拟岩石包括砂、水泥、水、硅粉及减水剂，将各种原料搅拌均匀制成混合材料，其中各个原料组份的重量百分比为砂40-68％；水8-20％；水泥20-45％；硅粉2-10％；减水剂0.5-2％。2. 如权利要求1所述的直剪试验结构面模拟岩石，其特征在于各个原料组份的重量 百分比为砂:45-56% ;水12-17. 5% ;水泥:25-36% ;硅粉5-8. 2% ;减水剂1. 2-1. 8%。3. —种用如权利要求1所述的直剪试验结构面模拟岩石的制造工艺，其特征在于所 述制造工艺包括以下步骤(1) 、将砂进行过筛，去掉砂中的一些杂质，使砂能够满足建筑用砂标准的要求，各个原...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗战友，杜时贵，黄曼，贾汝达，屠雄刚，蒋学，陈吉瑜，卢锡雷，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]