一种具有层窝界面的灰岩样本制样方法与流程

本发明涉及灰岩样本制样，尤其涉及一种具有层窝界面的灰岩样本制样方法。

背景技术：

1、由于石窟寺的体积大，不易移动，大部分分布在野外环境中，而且其组成材料多数是耐腐蚀性较差的无机矿物质，一般也没有采取任何保护措施，历经岁月沧桑，日晒雨淋，都受到了不同程度的破坏，风化问题严重，有些甚至已经危害到了文物的长久保存，如石窟风化侵蚀，石雕艺术品残破崩塌，不同类型矿物构成石窟寺中，以白云石和方解石为主要成分的石灰岩开凿而成的石窟寺由于质脆、岩性强度低、后期胶结物填充的特点使得岩体和文物本体风化严重，局部缺失、裂隙等病害滋生频发，降低了岩体的质量，进而使得开裂岩体逐渐碎裂、掉块，该过程的不断发生导致崖体与文物本体层状剥离、坍塌，最终石窟造像及其文物信息完全破坏和消失。

2、对于灰岩质石窟寺裂隙和缺失部位的修复，主要是通过粘接技术实现，粘接界面的耐候性一方面取决于粘接材料自身的强度，另一方面取决于粘接界面的兼容性，第三取决于粘接技术的成熟与否。

3、其中粘接技术的基础理论指导是基于粘接材料自身强度和粘接面兼容性的前期试验研究，目前现有技术中，研究灰岩粘接面的粘接性能主要来自于经验总结，现有技术中制造岩石样本的主要目的是为了对岩石的组份、晶体微观结构和光学特性等物理性质进行测试，并没有公开关于通过制造灰岩样本来研究灰岩粘接面的粘接性能的技术方案。

4、专利文件cn111650013a公开了一种岩石样本制样方法，先采集岩石，用切割设备将岩石切割成岩石样本，之后将岩石样本的测试面磨平和抛光，其对切割设备进行改进，使切割后的试样形状更加规则，尺寸更加贴近岩石样本的标准尺寸，提高岩石样本试样的准确度以及制样效率，但是在此专利文件中仅是通过改进切割装置来提高岩石样本尺寸的准确度，并没有公开如何通过制造灰岩样，来研究灰岩粘接面的粘接性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有层窝界面的灰岩样本制样方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效的对粘接界面粘接强度的提高和粘接后的加固效果进行量化评估。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：提供一种具有层窝界面的灰岩样本制样方法，包括以下步骤：

3、s1、将灰岩切割成圆柱状灰岩样本；

4、s2、对所述圆柱状灰岩样本的表面进行打磨；

5、s3、确定所述圆柱状灰岩样本的底面上钻孔的位置以及所述钻孔的大小；

6、s4、在所述圆柱状灰岩样本的底面进行打孔，在所述圆柱状灰岩样本的底面上形成层窝界面。

7、优选的，在步骤s2中，包括：首先对所述圆柱状灰岩样本的两个底面的平行度进行检测，然后对所述圆柱状灰岩样本待加工的底面进行打磨。

8、优选的，所述平行度误差小于等于0.5mm。

9、优选的，在步骤s2中，包括：首先对所述圆柱状灰岩样本不同位置的直径进行检测，然后对所述圆柱状灰岩样本的侧面进行打磨。

10、优选的，当所述圆柱状灰岩样本的高径比大于1时，等间距测量所述圆柱状灰岩样本的直径5次，当所述圆柱状灰岩样本的高径比不大于1时，等间距测量所述圆柱状灰岩样本的直径3次，所述直径之间的误差小于等于0.3mm。

11、优选的，在所述步骤s3和所述步骤s4之间还包括步骤：

12、s31、在绘图软件上，根据所述圆柱状灰岩样本的底面大小形成图纸，并在所述图纸上绘出定位孔，所述定位孔与所述钻孔相对应，然后将所述图纸打印后贴附在所述圆柱状灰岩样本待加工的底面上。

13、优选的，步骤s31中，所述图纸的尺寸与所述圆柱状灰岩样本待加工的底面的尺寸一致。

14、优选的，所述步骤s4之后还包括步骤：

15、s5:将所述圆柱状灰岩样本放置在液体中浸泡，使所述图纸脱落，对所述钻孔内部进行清理。

16、优选的，当步骤s4的打孔完成后，对所述圆柱状灰岩样本上所述钻孔的尺寸与预设钻孔的尺寸的偏差进行检测。

17、优选的，所述步骤s4还包括：使用标准砂对所述钻孔进行灌砂，并将灌砂的表面抹平，然后对标准砂进行称重，将实际标准砂的重量与理论标准砂的重量比较。

18、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

19、通过将灰岩切割成圆柱状灰岩样本，对圆柱状灰岩样本的表面进行打磨，并确定圆柱状灰岩样本的待加工底面上钻孔的位置以及大小，之后再在圆柱状灰岩样本的待加工底面上进行打孔，在圆柱状灰岩样本的底面上形成层窝界面，制成具有层窝界面的圆柱状灰岩样本标准件，使圆柱状灰岩样本具有稳定的力学性能，通过层窝界面来作为粘接界面，能有效提高粘接界面的粘接强度，获取层窝界面的粘接强度参数，为分析粘接强度异同提供可研判的数据基础，能够对粘接界面粘接强度的提高和粘接后的加固效果进行量化评估，来对灰岩粘接面的粘接性能进行有效的研究。

技术特征：

1.一种具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，在步骤s2中，包括：首先对所述圆柱状灰岩样本的两个底面的平行度进行检测，然后对所述圆柱状灰岩样本待加工的底面进行打磨。

3.根据权利要求2所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，所述平行度误差小于等于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，在步骤s2中，包括：首先对所述圆柱状灰岩样本不同位置的直径进行检测，然后对所述圆柱状灰岩样本的侧面进行打磨。

5.根据权利要求4所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，当所述圆柱状灰岩样本的高径比大于1时，等间距测量所述圆柱状灰岩样本的直径5次，当所述圆柱状灰岩样本的高径比不大于1时，等间距测量所述圆柱状灰岩样本的直径3次，所述直径之间的误差小于等于0.3mm。

6.根据权利要求1所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，在所述步骤s3和所述步骤s4之间还包括步骤：

7.根据权利要求6所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，在步骤s31中，所述图纸的尺寸与所述圆柱状灰岩样本待加工的底面的尺寸一致。

8.根据权利要求6所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，所述步骤s4之后还包括步骤：

9.根据权利要求1所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，当步骤s4的打孔完成后，对所述圆柱状灰岩样本上所述钻孔的尺寸与预设钻孔的尺寸的偏差进行检测。

10.根据权利要求9所述的具有层窝界面的灰岩样本制样方法，其特征在于，所述步骤s4还包括：使用标准砂对所述钻孔进行灌砂，并将灌砂的表面抹平，然后对标准砂进行称重，将实际标准砂的重量与理论标准砂的重量比较。

技术总结
本发明提供一种具有层窝界面的灰岩样本制样方法，通过将灰岩切割成圆柱状灰岩样本，对圆柱状灰岩样本的表面进行打磨，并确定圆柱状灰岩样本的待加工底面上钻孔的位置以及大小，之后再在圆柱状灰岩样本的待加工底面上进行打孔，在圆柱状灰岩样本的底面上形成层窝界面，制成具有层窝界面的圆柱状灰岩样本标准件，使圆柱状灰岩样本具有稳定的力学性能，通过层窝界面来作为粘接界面，能有效提高粘接界面的粘接强度，通过具有层窝界面的灰岩样本能够对粘接界面粘接强度的提高和粘接后的加固效果进行量化评估，来对灰岩粘接面的粘接性能进行有效的研究。

技术研发人员：黄井镜,裴强强,刘坤,吴海林,李志强
受保护的技术使用者：敦煌研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24