温敏材料的制作。
[0037]实施例3
可模拟软弱层面的地质温敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份计的以下组分: 重晶石粉48份，水泥2.2份，水3份，46号废液压油3份，石蜡4份，橡胶粉I份。
[0038]所述重晶石粉粒径< 0.075mm，所述重晶石粉含水率以饱和面干为标准。
[0039]所述橡胶粉粒径为80目。
[0040]所述石蜡优选熔点为52-54°C的半精炼石蜡。
[0041 ] 所述水泥为32.5级复合硅酸盐水泥。
[0042]制作权利要求1或2所述的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的方法，所述方法包括以下步骤:
1)将重晶石粉、橡胶粉和水泥搅拌均匀，将混合好的材料粉碎至粒径<1mm，得到物料
I;
2)将石蜡、46号废液压油和水加入物料I，搅拌均匀，并成型；
完成可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的制作。
[0043]实施例4
可模拟软弱层面的地质温敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份计的以下组分: 重晶石粉50份，水泥2.3份，水2份，46号废液压油4份，石蜡4份，橡胶粉2份。
[0044]所述重晶石粉粒径<0.075_，所述重晶石粉含水率以饱和面干为标准。
[0045]所述橡胶粉粒径为80目。
[0046]所述石蜡优选熔点为52-54°C的半精炼石蜡。
[0047]所述水泥为32.5级复合硅酸盐水泥。
[0048]制作权利要求1或2所述的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的方法，所述方法包括以下步骤:
1)将重晶石粉、橡胶粉和水泥搅拌均匀，将混合好的材料粉碎至粒径<1mm，得到物料
I;
2)将石蜡、46号废液压油和水加入物料I，搅拌均匀，并成型；
完成可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的制作。
[0049]实施例5
可模拟软弱层面的地质温敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份计的以下组分: 重晶石粉48份，水泥2.3份，水3份，46号废液压油3.5份，石蜡3份，橡胶粉1.5份。
[0050]所述重晶石粉粒径< 0.075_，所述重晶石粉含水率以饱和面干为标准。
[0051 ]所述橡胶粉粒径为80目。
[0052]所述石蜡优选熔点为52-54°C的半精炼石蜡。
[0053]所述水泥为32.5级复合硅酸盐水泥。
[0054]制作权利要求1或2所述的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的方法，所述方法包括以下步骤:
1)将重晶石粉、橡胶粉和水泥搅拌均匀，将混合好的材料粉碎至粒径<1mm，得到物料
I;
2)将石蜡、46号废液压油和水加入物料I，搅拌均匀，并成型；
完成可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的制作。
[0055]实施例6
可模拟软弱层面的地质温敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份计的以下组分: 重晶石粉52份，水泥2.4份，水2份，46号废液压油4份，石蜡5份，橡胶粉1.8份。
[0056]所述重晶石粉粒径< 0.075_，所述重晶石粉含水率以饱和面干为标准。
[0057]所述橡胶粉粒径为80目。
[0058]所述石蜡优选熔点为52-54°C的半精炼石蜡。
[0059]所述水泥为32.5级复合硅酸盐水泥。
[0060]制作权利要求1或2所述的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的方法，所述方法包括以下步骤:
1)将重晶石粉、橡胶粉和水泥搅拌均匀，将混合好的材料粉碎至粒径<1mm，得到物料
I;
2)将石蜡、46号废液压油和水加入物料I，搅拌均匀，并成型；
完成可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的制作。
[0061 ] 实施例7
以本发明的实验为一个环刀试样基准制作4个环刀试样，进行直剪试验:25°C本发明材料的摩擦角为24.115°，30°C本发明材料的摩擦角为20.687°，35°C本发明材料的摩擦角为16.114°，40 °C本发明材料的摩擦角为13.219°，45 °C本发明材料的摩擦角为12.827°。表明采用本发明的材料可以实现通过温度来改变材料的抗剪强度，模拟软弱层面的强度在工程的长期运行中将出现逐步弱化的现象，在地质力学模型试验中具有广泛的应用价值。
[0062]实施例8
一般而言，要求软弱层面相似材料的粘聚力和内摩擦角符合相似原则，按相似关系换算后，粘聚力约为O。测量抗剪强度指标的方法众多，本发明提供的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的抗剪强度通过直接剪切试验测定，具体步骤如下:
1)按照地质力学温敏材料配比制作环刀试样4个；
2)按照直接剪切试验标准步骤将4个试样放置到剪切容器内，然后分别施加lOOKpa、200Kpa、300Kpa、400Kpa的垂直压力；
3)启动加热装置，加热试样至某一恒定温度t；
4)启动直剪仪进行剪切并记录相关数据；
5)卸除压力，取下加力框架、钢珠、加压盖等，倒出试样，刷净剪切盒；
6)改变加热试样时的恒定温度t，重复上述步骤1-5。
[0063]经过大量试验，得到本发明提供的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的抗剪强度与温度的关系图如图1所示。表明本发明材料可以实现通过温度来改变材料的抗剪强度，模拟软弱层面的强度在工程的长期运行中将出现逐步弱化的现象，在地质力学模型试验中具有广泛的应用价值。
[0064]实施例9
一种采用权利要求1或2所述的材料进行温控实验所用到的温控系统，所述系统包括碳纤维加热线(I)、高精度温控器(2)、免破线T型接线端子(3)、第一组导线(4)、空气开关(6)和电源(7)，多组所述碳纤维加热线(I)置于所述可模拟软弱层面的地质力学温敏材料内并通过并联的方式连接在第一组导线(4)上，所述第一组导线(4)包括相线和零线，所述碳纤维加热线(I)的一端与第一组导线(4)的相线连接，所述碳纤维加热线(I)的另一端与第一组导线(4)的零线连接，所述第一组导线(4)的一端相线和零线采用绝缘装置包裹，所述第一组导线(4)的另一端与高精度温控器(2)连接，所述高精度温控器(2)通过第二组导线(5)与电源(7)连接。
[0065]所述碳纤维加热线(I)直径为4.0mm且具有二层PVC护套;所述导线与碳纤维加热线的连接采用免破线T型接线端子。
[0066]所述系统还设有空气开关(6)。
[0067]上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.可模拟软弱层面的地质温敏材料，其特征在于:所述材料包括按重量份计的以下组分: 重晶石粉45-55份，水泥1.8-2.5份，水1-4份，46号废液压油1-5份，石錯2_6份，橡胶粉0.5-2 份。2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于:所述材料包括按重量份计的以下组分: 重晶石粉48份，水泥2.2份，水3份，46号废液压油3份，石蜡4份，橡胶粉I份。3.根据权利要求1或2所述的可模拟软弱层面的地质力学温敏材料，其特征在于:所述重晶石粉粒径< 0.075_，所述重晶石粉含水率以饱和面干为标准。4.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于:所述橡胶粉粒径为80目。5.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于:所述石蜡优选熔点为52-54°C的半精炼石蜡。6.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于:所述水泥为32.5级复合硅酸盐水泥。7.制作权利要求1或2所述的材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:1)将重晶石粉、橡胶粉和水泥搅拌均匀，将混合好的材料粉碎至粒径<1mm，得到物料I; 2)将石蜡、46号废液压油和水加入物料I，搅拌均匀，并成型； 完成可模拟软弱层面的地质力学温敏材料的制作。8.—种采用权利要求1或2所述的材料进行温控实验所用到的温控系统，所述系统包括碳纤维加热线(1)、高精度温控器(2)、免破线T型接线端子(3)、第一组导线(4)、空气开关(6)和电源(7)，其特征在于:多组所述碳纤维加热线(I)置于所述可模拟软弱层面的地质力学温敏材料内并通过并联的方式连接在第一组导线(4)上，所述第一组导线(4)包括相线和零线，所述碳纤维加热线(I)的一端与第一组导线(4)的相线连接，所述碳纤维加热线(I)的另一端与第一组导线(4)的零线连接，所述第一组导线(4)的一端相线和零线采用绝缘装置包裹，所述第一组导线(4)的另一端与高精度温控器(2)连接，所述高精度温控器(2)通过第二组导线(5)与电源(7)连接。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于:所述碳纤维加热线(I)直径为4.0mm且具有二层PVC护套;所述导线与碳纤维加热线的连接采用免破线T型接线端子。10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于:所述系统还设有空气开关(6)。
【专利摘要】本发明涉及地质力学领域，特别涉及一种可模拟软弱层面的地质力学温敏材料及其制作方法、温控系统。所述材料包括按重量份计的以下组分：重晶石粉45-55份，水泥1.8-2.5份，水1-4份，46号废液压油1-5份，石蜡2-6份，橡胶粉0.5-2份。制作所述材料的方法为将重晶石粉、橡胶粉和水泥搅拌均匀，将石蜡、46号废液压油和水加入物料1，搅拌均匀，并成型。所述的材料进行温控实验所用到的温控系统，所述系统包括碳纤维加热线、高精度温控器、免破线T型接线端子、第一组导线、空气开关和电源，多组所述碳纤维加热线置于所述可模拟软弱层面的地质力学温敏材料内并通过并联的方式连接在第一组导线上，本发明可模拟软弱层面力学测试。
【IPC分类】G01N3/00, G01N3/24
【公开号】CN105675385
【申请号】CN201610016604
【发明人】程圣国, 陈晓虎, 覃茂森, 陈勇, 赖坡
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月8日