[发明专利]一种易破碎材料人工制备的制备方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种易破碎材料人工制备的制备方法。

背景技术

易破碎材料的制备是为了更好的研究粒状材料的破碎。到目前为止，对于材料的破碎主要针对天然材料展开，如砂土和堆石料等。但由于天然材料颗粒自身的性质过于复杂，比如颗粒形状不规则，材料内部节理裂隙的不同，颗粒矿物组成不同等，使得很多影响材料力学性质的因素耦合到一起，难以对单一因素的影响进行研究。因此，人工制备易破碎材料成为一种新的方法，前人对于易破碎材料的制备也提出了一些方法，比如采用玻璃珠、石膏棒、石英颗粒、胶结砂等材料来模拟天然材料，研究材料的破碎过程、力学性质、本构关系等内容。尽管这些材料的使用也得到了一些较为可信的规律；但是，距离模拟真实的天然材料还是存在准确性和合理性等问题的。因此，我们希望通过采用天然材料（粘土）为基础，加入一些人工材料（水泥），制备均质、形状规则的易破碎材料，研究单一因素对易破碎材料力学特性的影响。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种易破碎材料人工制备的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

一种易破碎材料人工制备的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，原料的准备：

所采用的原料为，水泥，粘土，和水，所述水泥，粘土，和水的质量比为250-400:1000:50-560；

步骤二，搅拌：

将步骤一的原料放置于容器中，均匀的搅拌，得到水泥浆，该水泥浆的塑性粘度为0.009Pa·s。

步骤三，制粒：

将步骤二所得到的水泥浆捏成直径为20mm的颗粒；

步骤四，压制：

将步骤三中所制得的颗粒放入具有圆形凹槽的模具中，进行压制，制得尺寸为20mm的球形颗粒；

步骤五，成型：

将步骤四中所制得的球形颗粒定型24小时成型，之后将球形颗粒取出放入密封的塑料保鲜袋中，至于环境阴凉干燥处，即得到最终产品。

步骤一中的粘土为粉质粘土，水泥为32.5R复合硅酸盐水泥。

步骤四中首先在具有圆形凹槽的模具涂抹机油，之后放置颗粒进行压制成型。

步骤五还包括向塑料保鲜袋喷水使得球形颗粒表面润湿。

有益效果：

本发明克服现有技术的不足，提供一种易破碎材料人工制备的制备方法，采用烘干的粉质粘土、水泥和水的混合料来制备易破碎材料。试验中，将粉质粘土、水泥和水按照拟定的配比充分拌合之后，捏制成直径为20mm的颗粒，然后将颗粒放置于具有圆形凹槽的模具中进行压制。24小时后，试样中的水泥形成一定强度，将模板取下，小心的取出球形颗粒放入密封的塑料保鲜袋中喷水养护，时间为一个月，这样，易破碎材料的人工制备就完成了。在操作上，此方法制样方法简便，仅需准备好模具和材料就可以了，且时间控制简单，外部影响因素少。产品上，制备的材料具有成功率高、均一性好等特点。由于采用的是天然的粉质粘土和水泥，通过不同的配比即可制备具有不同力学特性的材料，模拟不同天然易破碎材料具有一定优势。室内三轴试验也表明，较低围压也可以观察到破碎的发生，这符合天然土性材料的性质。同时由于本产品具有单一性好的优点，在结果分析中，可以避开由于颗粒形状不规则，材料内部节理裂隙的不同，颗粒矿物组成不同等因素对结果造成的干扰，较好地研究单一因素对材料破碎的影响，如颗粒强度、围压等。因此，可以认为易破碎材料人工制备的制备方法是合适的。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种易破碎材料人工制备的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，原料的准备：

所采用的原料为，水泥，粘土，和水，所述水泥，粘土，和水的质量比为250-400:1000:50-560；

步骤二，搅拌：

将步骤一的原料放置于容器中，均匀的搅拌，得到水泥浆，该水泥浆的塑性粘度为0.009Pa·s。

步骤三，制粒：

将步骤二所得到的水泥浆捏成直径为20mm的颗粒；

步骤四，压制：

将步骤三中所制得的颗粒放入具有圆形凹槽的模具中，进行压制，制得尺寸为20mm的球形颗粒；

步骤五，成型：

将步骤四中所制得的球形颗粒定型24小时成型，之后将球形颗粒取出放入密封的塑料保鲜袋中，至于环境阴凉干燥处，即得到最终产品。

于步骤一中的粘土为粉质粘土，水泥为32.5R复合硅酸盐水泥。