[发明专利]一种成层透明黏土的制备方法

权利要求书

1.一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定材料配比及用量：

在制备透明黏土前确定各层透明土中Laponite RD的浓度以及各层透明土厚度，分别计算Laponite RD、焦磷酸钠、去离子水和示踪粒子用量；

S2、单层透明黏土的配制：

根据所设计成层透明黏土的层数选取相同数量特制的试样盒，所述试样盒底板与侧板通过螺钉连接，底板可拆卸；

对试样盒进行编号，在各个试样盒内进行单层透明黏土的配制，在配制前将试样盒的底板用螺钉固定，检验试样盒不透水后，先加入去离子水，边搅拌边加入焦磷酸钠，待焦磷酸钠完全溶解后加入Laponite RD，充分搅拌待Laponite RD完全溶解后加入示踪粒子搅拌均匀，将配制好的Laponite RD透明土进行真空排气处理，去除Laponite RD透明土中的气泡，保证Laponite RD透明土的透明度；

S3、成层透明黏土的装配：

待到Laponite RD透明土硬化完成，拧掉底板螺钉，拆除底板，根据所设计成层透明黏土的各层排序，利用与试样盒相同内径的推板逐一将各个试样盒中Laponite RD透明土推入至与试样盒等截面的试验模型盒内，在推入过程中应保持平稳慢速，以免破坏各层Laponite RD透明土的整体性，待各层Laponite RD透明土装入到试验模型盒中，静置，即完成成层透明黏土的装配。

2.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中Laponite RD质量为m₁，去离子水质量为m₂，Laponite RD浓度C₁％计算方法为：

3.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中Laponite RD浓度C₁％范围宜为4％-15％。

4.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中焦磷酸钠质量为m₃，焦磷酸钠浓度C₂％计算方法为：

5.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中Laponite RD浓度C₁％与焦磷酸钠浓度C₂％的关系为：C₂＝0.002C₁³-0.0234C₁²+0.1096C₁-0.1433。

6.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中示踪粒子为碳纳米管，示踪粒子质量约为配制透明土质量的1‰。

7.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中真空排气处理的真空度为-0.08Mpa。

8.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中Laponite RD透明土硬化时间为7-28天，主要与所需土体强度有关。

9.根据权利要求1所述的一种成层透明黏土的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中静置时间为8-12小时。