[发明专利]基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样模具及制样方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样模具，其特征在于：包括底座（1）、柱体（2）和裂隙板（3）；

所述底座（1）为圆形柱体结构，且底座（1）为上端开口下端封闭的中空结构；

所述柱体（2）为圆柱管结构，所述柱体（2）的下端与底座中空部分（11）间隙配合；

所述裂隙板（3）位于柱体（2）内，所述裂隙板（3）的轴线与柱体（2）的下表面有夹角；

所述裂隙板（3）的两端沿裂隙板（3）的轴线设有两个固定杆（31），所述每个固定杆（31）的一端与裂隙板（3）固定连接，每个固定杆（31）的另一端与柱体（2）的内圆柱面固定连接。

2.如权利要求1所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样模具，其特征在于：所述模具采用常温下质感较硬，100～150℃下易气化的材料制成。

3.如权利要求2所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样模具，其特征在于：所述裂隙板（3）与柱体（2）的下表面的角度可以根据被模拟的真实岩体的裂隙角度进行调整。

4.如权利要求3所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样模具，其特征在于：所述固定杆（31）为圆柱体结构，固定杆（31）用于固定裂隙板（3）。

5.如权利要求4所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样模具，其特征在于：所述柱体（2）的外圆柱面上沿柱体（2）的轴向设有一个开口（22），所述开口（22）沿柱体（2）轴向贯穿柱体（2），且开口（22）沿柱体（2）的径向由柱体（2）外侧延伸至柱体（2）内侧。

6.一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法，其特征在于：所述一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法使用权利要求5中的制样模具，所述一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法包括如下步骤；

S100：根据被模拟的真实岩体的参数，使用Blender软件建立制样模具的三维数字模型；

S200：将制样模具的三维数字模型导入3D打印机中，3D打印机打印得到制样模具；

S300：根据真实裂隙岩体的力学性质配置水泥砂浆，将水泥砂浆缓慢倒入制样模具内，再将模具放置常温空气中至少36小时使试件成型；

S400：将模具拆除，然后将试件放置在恒温恒湿箱内养护至少28天；

S500：将试件放入干燥箱内烘烤至少4小时，所述干燥箱的温度保持在100-150℃，使裂隙板（3）和固定杆（31）完全气化，最终得到岩体试件。

7.如权利要求6所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法，其特征在于：所述S300步骤中，在将水泥砂浆倒入制样模具内之前，还对模具内表面涂有脱模剂。

8.如权利要求6所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法，其特征在于：所述S300步骤中，将倒入水泥砂浆的模具放置常温空气中后，1-4小时后将水泥砂浆振捣密实，并对水泥砂浆表面进行整平。

9.如权利要求6所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法，其特征在于：所述S400步骤中恒温恒湿箱内的温度保持在20±1℃，相对湿度保持在95％。

10.如权利要求6所述的一种基于3D打印技术的裂隙岩体试件的制样方法，其特征在于：所述S500步骤中干燥箱的温度保持在100℃。