[实用新型]单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型

说明书

技术领域

本实用新型属于模拟均质岩石模型抗压技术领域，尤其涉及一种单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型。

背景技术

在进行模型试验时，需要在模型块体中间层面上布置传感器，因此，夯筑模型体时，需将模型体分为上、下两层夯筑，在下层模型体上表面布置完传感器后，再将这两个半模型合模，通过粘结剂粘结为一个整体。在地质力学模型试验中，对粘结剂的要求是：具有一定的粘结强度，抗压强度等物理力学参数与被粘结的模型材料相近，固化后在室温下性能稳定，模型体的断裂线能够穿过粘结，保证上、下面破坏形态的相似，目前常用的粘结剂有：

（1）以环氧树脂为主要成份的粘结剂

环氧树脂粘结剂的优点是其不含游离水分，可在常温下固化，无需烘烤，其力学性能可采用不同配比来改变。但这种粘结剂强度高，当模型材料强度较低时，模型中的断裂线常不能穿过粘结面，造成上、下面破坏形态的不同。

（2）淀粉—石膏粘结剂

这种材料的优点是粘结面力学性能与模型材料性能相近，缺点是由于有游离水分的存在，需要烘烤，大面积粘结时，不易干燥。

（3）桃胶—石膏粘结剂

这种材料的优点与淀粉—石膏粘结剂相同。

本次模型试验选取的材料强度低，不能够选用环氧树脂型粘结剂；而且粘结面大，不具备烘烤干燥条件，不能选取淀粉—石膏或桃胶—石膏粘结剂。

发明内容

为克服现有技术的不足， 本实用新型的目的在于提供一种单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型，包括：均质岩石上层模型体、合模层、均质岩石下层模型体和洞室，所述均质岩石上层模型体通过合模层与均质岩石下层模型体粘合连接构成均质岩石模型体，所述均质岩石模型体中心设置有圆柱形腔体的洞室。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：

一种单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型，合模材料的优点是：

a.合模材料为水硬性材料，在硬化过程中吸收游离水分而自然干燥，无需烘干，适宜于大面积粘结。

b.密度和抗压强度与模型材料的相近。经测定，合模材料的密度为1.9×10³Kg/m³,模型材料的密度为1.8×10³Kg/m³;

合模材料的单轴抗压强度为1.9MPa，模型材料的单轴抗压强度为2.0MPa。

c.物理性质相同。合模材料为脆性材料，模型材料也为脆性材料，两者物理性质相同。

上述两个优点可以确保上、下半模型的破坏裂缝可以相互贯通连接，保证上、下半模型的破坏形态相同。

附图说明

图l是均质岩石下层模型体的成型示意图；

图2是均质岩石下层模型体上表面放置薄塑料板的成型示意图；

图3是均质岩石上层模型体的成型示意图；

图4是均质岩石模型的结构示意图。

具体实施方式

结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1、2、3、4所示，一种单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型，包括：均质岩石上层模型体1、合模层3、均质岩石下层模型体2和洞室4，所述均质岩石上层模型体1通过合模层3与均质岩石下层模型体2粘合连接构成均质岩石模型体，所述均质岩石模型体中心设置有圆柱形腔体的洞室4。

单轴抗压强度20—30MPa均质岩石模型的制备，采用均质岩石上层模型体1与均质岩石下层模型体2通过合模层3粘合成均质岩石模型体，并在均质岩石模型体中心开挖洞室的合模层上分布有单轴抗压试验的传感器，其具体步骤如下：

1、首先制合模层3材料，合模材料选取：水泥、轻质CaCO₃、水玻璃和水的混合物作为合模材料；

其重量配比为：水泥：轻质CaCO₃：水玻璃：水的混合物=（0.8-1.2）:（0.08-0.12）:（0.06-0.08:（0.6-0.8）；

其中水泥的作用是提供粘结面强度，水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为P.O.32.5；

轻质CaCO₃的作用是提高混合材料的和易性，增加其流动性，轻质CaCO3采用1250目的微粉状碳酸钙；