低凝聚力粘结剂.pdf

本发明涉及结构和地质力学模型试验中，为模拟岩石凝聚力C值的一种新型粘结剂。
    目前，地质力学模型试验是国内外一项新型的试验方法。它可以对大型建筑物例如大坝、涵洞、及地下建筑物等进行安全稳定试验研究。按照模型相似率的要求，除模型材料强度相似以外，还需要模拟复杂地基的地质条件，其中岩石结构面的凝聚力C值，也是一项很重要的指标。现有的地质力学模型试验技术国内外均还不能够模拟岩石的凝聚力C值，因此现有的地质力学模型试验的结果也只能作出定性的结论。

    按照模型相似率的规定，在模型上模拟岩石凝聚力C值，应按照模型缩小的比例而缩小。一般岩石的凝聚力是每平方厘米几公斤至几十公斤，如若模型尺寸为原型的百分之一，那么模型所需模拟的粘结剂的凝聚力C值仅需每平方厘米0.05～0.9公斤。粘结力极低。市场上有很多各种各样不同类型的粘结剂，但都是以粘结性高为最好，粘得越牢，强度越高为最佳。再者地质力学模型试验要求粘结剂的凝聚力C值，要随岩石性质而变化，往往在同一个模型上有若干个凝聚力C值，这就需要得到可调地低粘度粘结剂。而这种粘结剂是现有技术制作不出的。

    由于地质力学模型试验的模型材料是以石膏、重晶石粉、膨润土等为主要原料的，所以不能以水溶性的胶水作为粘结剂，否则模型材料就会因受潮而改变弹性模量。试验要求模型材料要保持一定的含水量，改变其含水量就会影响各项强度指标，或因材料吸水性不匀而影响其试验精度，因此，107胶不能用水来作为稀释剂，只能用易挥发的乙醇作为稀释剂。

    现有技术用乙醇调配胶水时，将乙醇倒入107胶中，充分搅拌后，其结果非但搅不稀反而却凝成大团团，无论怎样搅拌，均调不出低凝聚力粘粘结剂来，致使现有结构及地质力学模型试验中均无法用稀释107胶来模拟岩石的凝聚力。

    本发明的目的是提供一种新型低凝聚力粘结剂。

    本发明是这样实现的：在室温为15℃～20℃时，将107胶倒入乙醇溶液中，107胶与乙醇的重量比为1∶8～1∶10左右，充分搅拌5～10分钟后，放置8～12小时，得到处理好的乙醇，再与不同量的107胶进行调配，搅拌即可得到所需配制的不同浓度的低凝聚力粘结剂。本发明虽然制备工艺简单，但完全有效和实用。粘结剂是以处理过的乙醇为稀释剂，易挥发、干燥快、无毒、可调、成本低完全满足了地质力学模型试验中模拟岩石凝聚力C值的试验要求，使地质力学模型试验由定性判断提高到定量的判断。

    本发明的最佳实施例如下：

    例一、

    当模型材料为：水∶石膏＝14∶1时

    107胶∶处理的乙醇（重量比） C值 公斤/厘米2

    1∶1    0.85

    1∶2    0.57

    1∶3    0.32

    1∶4    0.165

    1∶5    0.08

    1∶7    0.05

    例二、

    当模型材料为    水∶石膏＝2.2∶1时

    107胶∶处理的乙醇（重量比）    C值

    1∶1    0.71

    1∶2    0.42

    1∶3    0.255

    1∶4    0.19

    1∶5    0.05

    例三、

    当模型材料为：水∶石膏∶重晶石粉∶生粉＝6.8∶12∶35∶0.07时

    107胶∶处理的乙醇（重量比）    C值

    1∶1    0.64

    1∶2    0.32

    1∶3    0.18

    1∶4    0.08

    1∶5    0.05

    最佳实施例表明，本发明作为地质力学模型试验模拟岩石凝聚力C值是可行的，完全满足试验精度要求。