
这么多年来,专家学者们对高温环境下岩体的基本物理力学性质、在载荷作用下的损伤破裂形式等已经进行了大量研究,也取得了一定成果。目前研究人员主要是通过开采天然岩样,或者用水泥基材料、石膏材料等制备类岩石,在实验室里通过升温设备模拟岩体所处的高温环境来开展相关研究。但是因为岩体特殊的历史形成原因,就算是在同一地区开采的同类岩石,其内部含有的微裂隙、孔洞等缺陷也差别很大。这些细微观层面上的巨大差异使得试验结果往往有很大的离散性,给研究人员获得一致准确的试验规律带来了很多阻碍。

用水泥基材料或者石膏等制备的类岩石也没法获得内部结构高度一致的试样,而且由于类岩石的形成过程和天然岩体有很大差异,试样制备过程中还存在人为误差,很难有效模拟天然岩体的内部结构,导致其实际性能和天然岩体试样的性能有一定偏差。随着现有工艺的改进以及学科交叉的发展,越来越多新的技术工艺被研制出来并广泛应用,3D 打印技术就是其中的代表。这个技术是根据计算机设计的三维模型,把材料通过 3D 打印设备连接起来制作出立体物体的过程。和传统的把材料切削加工成型的“减材制造技术”不一样,3D 打印技术是把材料自下而上逐层堆积成型的技术,所以也被叫做“增材制造技术”。