基于渗透处理的3D打印岩石试样力学特性研究

作     者：陈成 方佳才 方志明 CHEN Cheng;FANG Jiacai;FANG Zhiming

作者机构：武汉理工大学土木工程与建筑学院 武汉 430000 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室 武汉 430071 

出 版 物：《力学与实践》 (Mechanics in Engineering)

年 卷 期：2025年第46卷第6期

页      面：1181-1191页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：武汉理工大学三亚科教创新园重大项目培育类(2022KF0025)资助 

主　　题：3D打印技术 岩石试样制备 渗透 单轴抗压强度 破坏模式 

摘      要：3D打印技术应用于岩石试样制备有着诸多优势，但也存在着传统3D打印材料无法完美模拟岩石材料、3D打印类岩石试样强度偏低和3D打印类岩石试样后处理技术较少等不足。为了使3D打印技术能更好地应用于岩石试样制备，本研究尝试以某典型砂岩真实矿物组成配置的矿物粉末为打印材料，通过3D打印技术制作出2种不同级配的类岩石试样，并探究渗剂渗透后处理方法对3D打印类岩石试样力学特性的影响。研究结果表明：以矿物粉末为打印材料，按不同颗粒级配下制作出的试样的力学性能有很大差异，以水性氨基树脂对3D打印类岩石试样进行渗透处理能进一步提升试样的单轴抗压强度，树脂渗透试样在抗压强度以及破坏模式上与致密砂岩相似。研究成果为通过3D打印制备岩石试样提供了新思路。