专利名称：：一种用于固流耦合模型试验的相似材料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种固流耦合模型试验相似材料，属于材料科学
技术领域：
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背景技术：
：目前常见的地质力学模型试验相似材料仅考虑力学相似，且绝大部分材料遇水易崩解，无法应用与固流耦合模型试验中。所以过去的研究往往不做渗流模拟，仅采用柔性加载模拟水压力的外力等效性，不能反映岩体在工程状态下的实际情况，也不是真正的画流耦合相似模拟。
发明内容本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种固流耦合模型试验相似材料，该种材料采用不亲水的胶凝材料，并同时满足固体变形和渗透性相似两个条件，具有良好的非亲水性能，材料性能不受湿度的影响。本发明的另一目的是提供该种材料的制备方法。本发明采取的技术方案为一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，该种材料的重量比组成为滑石粉l份，砂49份，石蜡0.2-0.9份，调节剂0.20.9份。一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其重量比组成优选滑石粉1份，砂6份，石蜡0.35份，调节剂0.35份。所述的滑石粉细度为625目，所述的砂的粒径小于5mm,所述的石蜡型号为54#，所述的调节剂为抗磨液压油。所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料的制备方法，包括以下步骤1)严格按比例称取滑石粉、砂、石蜡和调节剂；2)将滑石粉和砂在搅拌机中混合均匀；3)将混合均匀的滑石粉和砂在烘箱中加热至lOO-ll(TC;4)将石蜡在电热锅中完全熔化，温度保持100-11(TC;5)将滑石粉、砂、熔化的石蜡和调节剂放入搅拌机中100-110'C下搅拌35分钟；6)将混合好的材料放入成型模具，夯实成型；7)将成型后的材料在室温下冷却24-36小时。本发明所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其渗透性模拟范围广泛，渗透系数可达1.0x10:5.0xl0—4cm/s，材料主要参数范围如表l，在单轴抗压条件下的应力应变曲线如附图1:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本发明所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，可以用于模拟不同力学性能不同渗透性的岩石，解决了传统相似材料遇水崩解和模拟相似度差的难题。本发明的模拟范围比较大，可覆盖不同渗透性的低强度和中等強度的岩体材料，能广泛用于地下工程固流耦合模型试验中。图1是本发明所述的材料试样在单轴抗压条件下的应力应变曲线图。具体实施方法下面结合实施例对本发明进一步说明。本发明所用的滑石粉可采用莱州市龙胜滑石粉厂生产的细度为625目的产品；石蜡可采用中国石化济南炼油厂生产的型号为54#的产品；调节剂可采用长城牌抗磨液压油，中国石油化工股份有限公司生产的型号为卓力L-HM46的产品；砂的粒径小于5mm。实施例1-一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其重量比组成为滑石粉1份，砂6份，石蜡0.35份，调节剂0.35份。制备方法，包括以下步骤1)严格按比例称取滑石粉、砂、石蜡和调节剂；2)将滑石粉和砂在搅拌机中混合均匀；3)将混合均匀的滑石粉和砂在烘箱中加热至IO(TC;4)将石蜡在电热锅中完全熔化，温度保持100'C;5)将滑石粉、砂、熔化的石蜡和调节剂放入搅拌机中10(TC下搅拌3分钟；6)将混合好的材料放入成型模具，夯实成型；7)将成型后的材料在室温下冷却24小时。实施例2一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其重量比组成为滑石粉1份，砂4份，石蜡0.9份，调节剂0.2份。'制备方法，包括以下步骤1)严格按比例称取滑石粉、砂、石蜡和调节剂；2)将滑石粉和砂在搅拌机中混合均匀；3)将混合均匀的滑石粉和砂在烘箱中加热至IO(TC;4)将石蜡在电热锅中完全熔化，温度保持10(TC;5)将滑石粉、砂、熔化的石蜡和调节剂放入搅拌机中100'C下搅拌5分钟；6)将混合好的材料放入成型模具，夯实成型；7)将成型后的材料在室温下冷却24小时。实施例3一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其重量比组成为滑石粉1份，砂9份，石蜡0.2份，调节剂0.9份。制备方法，包括以下步骤1)严格按比例称取滑石粉、砂、石蜡和调节剂；2)将滑石粉和砂在搅拌机中混合均匀；3)将混合均匀的滑石粉和砂在烘箱中加热至11(TC;4)将石蜡在电热锅中完全熔化，温度保持11(TC;5)将滑石粉、砂、熔化的石蜡和调节剂放入搅拌机中11(TC下搅拌5分钟；6)将混合好的材料放入成型模具，夯实成型；7)将成型后的材料在室温下冷却36小时。权利要求1、一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，该种材料的重量比组成为滑石粉1份，砂4～9份，石蜡0.2～0.9份，调节剂0.2～0.9份。2、按照权利要求1所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，该种材料的重量比组成为滑石粉1份，砂6份，石蜡0.35份，调节剂0.35份。3、按照权利要求l或2所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，所述的调节剂为抗磨液压油。4、按照权利要求1或2所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，所述的砂的粒径小于5mm。5、按照权利要求1或2所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，所述的滑石粉细度为625目。6、按照权利要求1或2所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其特征是，所述的石蜡型号为54#。7、按照权利要求1所述的一种用于固流耦合模型试验的相似材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤'1)严格按比例称取滑石粉、砂、石蜡和调节剂；2)将滑石粉和砂在搅拌机中混合均匀；3)将混合均匀的滑石粉和砂在烘箱中加热至100-ll(TC;4)将石蜡在电热锅中完全熔化，温度保持100-11(TC;5)将滑石粉、砂、熔化的石蜡和调节剂放入搅拌机中100-110'C下搅拌35分钟；6)将混合好的材料放入成型模具，夯实成型；7)将成型后的材料在室温下冷却24-36小时。全文摘要本发明公开了一种用于固流耦合模型试验的相似材料，其重量比组成为滑石粉1份，砂4～9份，石蜡0.2～0.9份，调节剂0.2～0.9份。该种材料渗透性模拟范围广泛，渗透系数可达1.0×10<sup>-7</sup>～5.0×10<sup>-4</sup>cm/s，可以用于模拟不同力学性能不同渗透性的岩石，解决了传统相似材料遇水崩解和模拟相似度差的难题。文档编号G01N33/24GK101625354SQ200910017549公开日2010年1月13日申请日期2009年8月5日优先权日2009年8月5日发明者冯现大,李利平,李国莹,李术才,李树忱,超袁,许振浩申请人:山东大学