[实用新型]一种制备含有障碍裂隙水泥砂浆试件的模具

说明书

本实用新型公开了一种制备含有障碍裂隙水泥砂浆试件的模具，包括主板、侧板、顶板和底板，所述主板、侧板和底板组成一上部开口的方形空间，所述顶板置于所述方形空间的上方，所述顶板设有若干底板凹槽，所述底板设有若干顶板切缝，所述顶板的底板凹槽位于所述底板的顶板切缝的正上方；本实用新型模具制作出的水泥砂浆试件中含有两种裂隙，一种是障碍裂隙，另一种是预制裂隙。可以在实验室中研究预制裂隙扩展时遇到障碍裂隙时的扩展演化情况。

技术领域

本实用新型涉及一种模具，更具体涉及一种制备含有障碍裂隙水泥砂浆试件的模具。

背景技术

随着城市的建设，大量地下铁道和山间隧道工程的开展，越来越多的人开始关注岩石力学的研究。其中岩石中存在的大量裂隙对岩石的力学性能有着很大的影响。裂隙的存在、发展以及多裂隙之间的贯通经常引发工程的失稳破坏，是岩石力学研究的重点。近些年来页岩气的开采，也时刻吸引着人们的目光，美国低成本高效的页岩气开发技术给美国带来了巨大的经济效益。我国页岩气的储量是世界第一的，但是由于我国页岩气所处地质构造更加复杂，以及开采技术的落后，使得我国页岩气难以发展商业开采模式。

岩石中的裂隙，在岩石形成过程中就生成的裂隙，称为天然裂隙。天然裂隙在高地应力和强渗透压耦合的复杂应力状态下，会发生裂隙扩展。目前学者对于岩石中单一裂隙的起裂，扩展等已经做了大量的研究，研究比较充分。但是对于多裂隙的扩展，多裂隙的“相遇”过程，以及相遇之后裂隙扩展所做的研究较少。尤其是实验室中天然裂隙和预制裂隙相遇的研究更少。真实岩石中的裂隙通常不是单一的，而是多裂隙。所以，要避免岩土工程的失稳破坏以及提高页岩气开采技术等还需要学者对岩石中多裂隙的起裂、发展、相遇和相遇之后的裂的发展做进一步的研究。

在实验室研究中，内含多裂隙的水泥砂浆试件，其裂隙的分布以及裂隙的固定方法的不合理都有可能造成实验的失败。内含多裂隙水泥砂浆试件制作的困难给多裂隙的实验室研究带来了很大的阻碍。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种制备含有障碍裂隙水泥砂浆试件的模具。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种制备含有障碍裂隙水泥砂浆试件的模具，包括主板、侧板、顶板和底板，所述主板、侧板和底板组成上部开口的方形空间，所述顶板置于所述方形空间的上方，所述顶板设有若干顶板切缝，所述底板设有若干底板凹槽，所述顶板的顶板切缝位于所述底板的底板凹槽的正上方，底板凹槽与顶板切缝配合用于设置插板或纸张，且侧板设有用于固定纸张的支撑件。

上述模具插板用于形成预制裂隙，通过纸张的设置可有效形成障碍裂隙，鉴于试件尺寸的限制，障碍裂隙需要设置的较为柔软，否则无法模拟预制裂隙扩展后(外力作用后)与障碍裂隙相遇的现象，因此选用纸张进行模拟。浇筑试件前，将纸张插入，且纸张无需拔出。纸张选用A4纸张，为防止在浇筑过程中出现较大位置偏移，通过支撑件对纸张限位，有效避免偏移。

进一步地，侧板设置开孔，开孔能够设置所述的支撑件，支撑件为穿线，将纸张粘在穿线上，从而对纸张进行限位。

进一步的，所述可选择角度障碍底板凹槽包括若干几何中心重合的定位凹槽，所述定位凹槽中的一条与所述主板平行，另外的所述定位凹槽同与所述主板平行的定位凹槽之间的角度为15的整数倍。

进一步的，所述底板凹槽包括预制底板凹槽和障碍底板凹槽，在长度方向，所述预制底板凹槽与所述障碍底板凹槽之间的角度为45°-75°，便于观测到预制裂隙与障碍裂隙相遇后的过程。

进一步的，障碍底板凹槽包括可选择角度障碍底板凹槽和单一障碍底板凹槽，所述障碍顶板切缝包括可选择角度障碍顶板切缝和单一障碍顶板切缝，单一障碍底板凹槽设于两组预制底板凹槽之间，可选择角度障碍底板凹槽设于预制底板凹槽的侧部，同样，单一障碍顶板切缝设于两组预制顶板切缝之间，可选择角度障碍顶板切缝设于预制顶板切缝的侧部。