一种隧道温度场模型试验地层相似材料及其制备方法

技术特征：
1.一种隧道温度场模型试验地层相似材料，其特征在于：所述隧道温度场模型试验地层相似材料的原料按质量份数配比为：玄武石5~7份，砂1~3份，土3~5份，抗冻液0.5~1.5份，所述抗冻液的冰点为-40℃。2.一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于，步骤为：第一步：根据寒区隧道围岩实际热力学参数确定隧道温度场模型试验地层相似材料的导热系数范围；第二步：通过隧道温度场模型试验地层相似材料的导热系数范围确定玄武石、砂、土和抗冻液的材料配比；第三步：称取玄武石、砂、土和抗冻液；第四步：将玄武石、砂和土进行搅拌混合均匀后加入抗冻液，充分搅拌混合均匀；第五步：将混合好的材料放入成型模具中，夯实成型，养护24h，脱模后自然风干；第六步：采用导热系数测试仪测定第五步中的隧道温度场模型试验地层相似材料导热系数，得到用于寒区隧道温度场模型试验围岩相似材料的导热系数。3.根据权利要求2所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于：所述玄武石的粒径小于10mm。4.根据权利要求2所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于：所述砂的粒径小于2.36mm。5.根据权利要求2所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于：所述土的粒径小于1.16mm。6.根据权利要求2所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于：所述抗冻液由去离子水和防冻剂按7：3比例混合而成。7.根据权利要求6所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于：所述防冻剂采用的是乙二醇溶液。8.根据权利要求2所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于，所述隧道温度场模型试验地层相似材料的原料按质量份数配比为：玄武石7份，砂3份，土3份，抗冻液1.5份。9.根据权利要求2所述的一种隧道温度场模型试验地层相似材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌采用型号为：komax 22mm螺旋杆（六角柄）多功能搅拌器，负载功率4600，额定频率50hz，额定电压220v，转速400~2000r/min。

技术总结
本申请公开了一种隧道温度场模型试验地层相似材料及其制备方法，原料按质量份数配比为：玄武石5~7份，砂1~3份，土3~5份，抗冻液0.5~1.5份。按照比例称取玄武石、砂和土；将玄武石、砂和土混合物混合均匀；加入抗冻液并充分搅拌；将混合好的材料放入130*10mm圆形成形模具中，夯实成型；将成型后的模具放入养护箱中养护24 h后脱膜，即可得用于隧道温度场模型试验的围岩相似材料。能够实现相似材料与实际围岩相同的传热规律，并能通过改变材料比例改变相似材料的导热系数，以适应于不同隧道围岩的热力学性质，为模拟真实寒区隧道温度场时空演化规律提供了可能。规律提供了可能。


技术研发人员：丁云飞 高焱 傅凡凡 许倍宁 杨盼盼 袁煜坤 高文萱 李想 王金丽 杨艳
受保护的技术使用者：淮阴工学院
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/5/25