[发明专利]细长柱体底部注浆成型模具及其成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩体试样的制备工具与方法，具体涉及一种细长柱体底部注浆成型模具及其成型方法。

背景技术

岩石力学试验的试样一般采自于现场的岩体，然而对结构破碎、结构面相对较多的岩体来说，通过钻孔现场取样是非常困难的。为了克服这些困难，研究人员通常采用混凝土、砂石等相似材料进行人工制样，利用在实验室模通过制得的人工复合材料进行试验模拟，对于柱状节理岩体材料的模型，需要采用模具注浆成型。由于模型尺寸较小且长细比高，以及所用的注浆材料流动性差，使得在传统的从模具上方注浆的方法中难免混入气泡，导致所成模型内部存在孔洞。这种由孔洞造成的材料的不均匀性对于小尺寸细长柱体元件来说是严重的缺陷，而且由于孔洞在模型内部不易被发现，使得试验的准确性没有保障。设计一种操作简便、成型均匀的细长柱体专用模具已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种全新的细长柱体底部注浆成型模具及其成型方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的细长柱体底部注浆成型模具，包括竖直的模具前板和模具后板，所述模具前板和模具后板上均具有用于成型注浆的细长模具槽，所述模具槽的底端具有半圆槽，所述模具槽在对合后形成模具腔体，所述半圆槽在对合后形成阀门安装座，所述阀门安装座内安置有记忆橡胶阀门，所述记忆橡胶阀门是具有顶部壳体盖帽和圆柱侧壁的一体式结构，所述顶部壳体盖帽呈穹顶状，所述顶部壳体盖帽上具有切口，所述切口边缘形成单向的阀瓣。

作为优选，所述切口的形状为十字形、米字形或Y字形，所述切口的中心与所述穹顶的中心重合。

作为优选，所述模具腔体的断面形状为圆形、椭圆形或多边形，也可以是不规则的多边形。

具体地，所述模具腔体的断面形状可以是六边形或三角形。

作为优选，所述模具前板和模具后板上的相应位置上具有开孔，所述开孔内穿设有将模具前板和模具后板固定在一起的螺丝。

本发明同时提出使用上述的注浆成型模具的成型方法，包括以下步骤：

步骤一：将注浆成型模具的模具前板、模具后板、记忆橡胶阀门通过螺丝钉和螺帽组装成型；

步骤二：保持模具腔体竖直，使用注浆泵通过底部记忆橡胶阀门向模具内恒压注浆，直至注浆材料充满模具；

步骤三：将所述注浆成型模具静置在室温20~30摄氏度下，按注浆材料的性质养护相应的时间，成型后脱模即完成模型的制备。

在步骤一中，模具前板和模具后板组合前在接触面以及模具腔体的内壁涂上脱模剂，采用胶合剂将记忆橡胶阀门与模具前后板结合。

在步骤二中，所述注浆材料为水泥浆、水泥砂浆或石膏。

在步骤二中，注浆时通过注浆材料的压力将底部记忆橡胶阀门的阀瓣向上压开形成开口。

在步骤二中，注浆完毕将注浆管撤出，记忆橡胶阀门自动收缩，通过自锁效应使阀门关闭。

有益效果：本发明采用记忆橡胶阀门的自锁效应控制模具底部注浆口的开与合，使注浆过程方便易操作；采用从模具底部注浆的方法，避免了注浆过程中混入气泡从而导致成型的模型中生成孔洞，具有较高的使用价值和经济效益。

除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的细长柱体底部注浆成型模具及其成型方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

图1是本发明的实施例中细长柱体底部注浆成型模具的分解结构正面示意图；

图2是图1的背面示意图；

图3是图1中底部自锁式记忆橡胶阀门与模具后板的结构示意图；

图4是图1装备完毕后的整体示意图；

图5是图1中记忆橡胶阀门的顶视图；

图6是图4的的剖面示意图；

图7是本发明实施例步骤二中注浆管由底部记忆橡胶阀门向模具注浆的示意图；

图8是本发明实施例步骤二中注浆完毕撤去注浆管后，模具底部记忆橡胶阀门的自动关闭的示意图；

图9是本发明实施例步骤三中注浆完毕后，模具与模型的剖面示意图；

图中：模具前板1；模具后板2；模具前板圆形开孔101；模具前板槽102；模具前板底部半圆槽103；模具后板六边形开孔201；模具后板槽202；模具后板底部半圆槽203；模具腔体100；记忆橡胶阀门3；记忆橡胶阀门十字开口301；螺丝钉401；螺帽402；注浆管5；注浆材料6。

具体实施方式