[发明专利]一种柱体含气孔的柱状节理岩体试样制备方法

摘要

本发明公开一种柱体含气孔的柱状节理岩体试样制备方法，包括以下步骤根据玄武岩柱状节理岩体局部冷凝面的几何形态、产状以及基于几何相似比原则的柱体大小，利用Revit软件构建3维几何模型；根据不同的柱面形态特征，定性与定量描述气孔的数量、几何形状与空间位置，将模型导入3D打印机；玄武岩粉末作为柱体材料，火山灰作为节理充填材料，水溶纸粉末作为气孔材料，分别装入3D打印机3个喷头内；3个喷头同时打印，形成柱体含气孔的柱状节理岩体初始试样；基于水溶纸常温下即可溶解于水的特性，将初始试样进行抽真空饱和，形成含真实气孔空腔的柱状节理岩体试样。本发明制得的试样能真实反映柱状节理岩体柱体内部不同类型气孔的结构和形态。

主权项

一种柱体含气孔的柱状节理岩体试样制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：根据柱状节理岩体局部冷凝面的几何形状、产状以及基于几何相似比原则的主体大小，利用计算机辅助设计软件构建柱状节理岩体的三维几何模型；步骤二：将柱状节理岩体内部气孔的几何特征与分布规律通过扫描设备进行扫描，并通过计算机辅助设计软件将扫描后的气孔位置数据以及气孔物理特征数据进行导入并最终构建出柱状节理岩体柱体的三维气孔结构模型；步骤三：将步骤一中构建完成的柱状节理岩体的三维几何模型以及步骤二中构建完成的柱状节理岩体柱体的三维气孔结构模型均导入3D打印机内部的控制系统中；步骤四：将打印所需的柱体粉末状材料、节里充填材料以及气孔材料这三种粉末状材料分别装入3D打印机的三个喷头内，其中每个喷头内还放置有每个粉末状材料所需的胶结剂；步骤五：通过3D打印机内部控制系统所接收到的柱状节理岩体的三维几何模型和柱状节理岩体柱体的三维气孔结构模型进行打印，打印过程中三个喷头同时进行，最终打印形成柱体含气孔的柱状节理岩体初始试样；步骤六：将步骤五得到的柱状节理岩体初始试样进行抽真空饱和，形成含真实气孔空腔的柱状节理岩体试样；步骤七：将步骤六中形成的含真实气孔空腔的柱状节理岩体试样加工打磨，通过后期加工制备成满足试验要求的高精度试样。