[发明专利]一种柱面含充填气孔的柱状节理岩体试样制备方法

摘要

本发明公开了一种柱面含充填气孔的柱状节理岩体试样制备方法，包括：测定玄武岩柱状节理岩体的横断面几何形态、岩层产状、节理隙宽及单柱的柱面形态特征，用Revit软件并基于相似比准则构建柱状节理岩体的三维模型；根据不同单柱柱面形态特征，建立统计分析表格；将柱状节理岩体三维几何模型与柱面气孔统计分析数据导入3D打印机；将玄武岩粉末作为柱体材料，次生性黄泥作为节理与柱面气孔充填材料，分别装入3D打印机双喷头内同时打印，形成柱状节理岩体初始试样；后期打磨、抛光、修平，养护成满足渗流试验要求的柱状节理试样。本发明方法所制得的试样能真实反映柱面充填气孔的分布状态，可用于研究柱面充填气孔对柱状节理面渗流特性的影响。

主权项

1.一种柱面含充填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：(1)采用原位地质调查，原位测定玄武岩柱状节理岩体横断面的几何形态，所述的横断面的几何形态为四边形、五边形、六边形及七边形四种形态；所述的玄武岩柱状节理岩体单柱柱面下部均匀分布有不充填圆形气孔，上部有较大的充填条带状气孔；其产状各异，节理、微裂隙及柱面气孔由次生性黄泥充填；原位测定所述的横断面为四边形、五边形、六边形及七边形四种几何形态下的柱宽、柱高、节理宽度；按照所述的横断面的四种几何形态，利用Revit2013软件构建柱状节理岩体的三维几何模型；(2)建立柱面气孔形态特征统计表，分别表征所述柱状节理岩体横断面的几何形态为四边形、五边形、六边形及七边形下的圆形气孔与条带状气孔各自的数量、空间位置及尺寸大小，将所述柱状节理岩体的柱面气孔统计分析数据与所述的柱状节理岩体的三维几何模型导入MakerBot Replicator3D打印机；(3)以玄武岩粉末作为柱体的打印原材料，以次生泥岩作为柱状节理及柱面气孔充填物的打印原材料，粘接材料为两种不同粘接强度的胶水；3D打印机两个喷头同步并行打印柱体、节理与气孔材料，实现三维立体化同步工作，使试样一次成型，形成柱面含充填气孔的柱状节理岩体初始试样；(4)将所述的柱面含充填气孔的柱状节理岩体初始试样进行后期打磨、抛光、修平，养护成满足渗流试验要求的柱状节理试样；(5)在真三轴渗流试验装置开展柱状节理渗流试验，可分别或同时改变三向主应力或孔隙水压力。