Baserat på dina kommentarer låter det som om du har någon färgad sand och vill immobilisera den. Mitt förslag skulle vara någon form av polymermatris.

Det finns flera möjligheter, men en av de enklaste är polydimetylsiloxan PDMS som är optiskt tydlig och ganska lätt att arbeta med (dvs. säker). Det finns "basen" och en härdare som skapar tvärbindning.

Förmodligen den enklaste anvisningen kommer från U. Wisconsin.

Om det görs rätt (dvs. inga luftbubblor) borde du kunna hälla i PDMS, bota och ha en polymeriserad matris runt sanden. Då kan du klippa upp det eller göra vad som behövs för att se olika regioner.

Geologer förbereder jordprofiler för att leva. Uppgiften är i princip lätt - gräva en grop, applicera lim på väggen och överför sedan det limmade lagret till ett tygark. Övningen är verkligen svår, limreceptet och överföringstekniken är affärshemligheter. Se här (varning, tyska): http://www.sand-abc.de/sandkorn/lackprofil/lackprofil.htm

Varför inte ta bort lager för lager och sedan ta bilder av tvärsnitten? Det skulle vara lättare än att röra sig med gjutning av harts och vakuumkammare. Alternativt kan du fråga din vänliga geologiska institution.

Jag röstade upp vattenidén, det är ju möjligt att bygga sandslott över 0,2 m höga med bara vatten som bindemedel. Jag tycker också att coring som nämnts i det svaret är en bra idé. Jag röstade också upp kommentaren om frysen, även om expansion kan vara ett problem.

Jag ska föreslå en het gelatinlösning (eller till och med dessertgelé bara för att prova det .) Det finns olika andra geleringsmedel (pektin, etc.). Om det är tillräckligt starkt (och du inte vill ha det för starkt, för att du vill skära upp det) skulle det vara ett bra alternativ. Gelatin är billigt, och du borde kunna återhämta det genom att värma upp din använda sand och filtrera om kostnaden verkligen är ett problem.

Jag tror att du kan ha ett allvarligt problem med luft som är instängd i botten , om du planerar att fördela sanden med luft, tillsätt sedan vätskan efteråt. Kromatografikolonner har en porös fritt längst ner, som initialt släpper ut luften (du ser färgen mörkna när du tillsätter det första lösningsmedlet) och sedan uppenbarligen också vätskan. Ett tråd- eller plastnät över ett plattformsgaller skulle förmodligen fungera i ditt fall. Tryck appliceras vanligtvis ovanför en kromatografikolonn för att trycka lösningsmedlet igenom, men i ditt fall kan det vara lättare att suga nerifrån, om en tryckdifferens visar sig vara nödvändig. En bottenanslutning kan också vara användbar för att förvärma sängen med ånga.

Du måste också tänka på hur du fördelar vätskan utan att störa sanden. En matris av rör med sprinklerhål och / eller ett plastnät ovanpå sanden är förmodligen det bästa sättet.

EDIT 1: några fler idéer, som även om de är dyrare, men ger dig en skarp, förutsägbar fryspunkt. "Glaubersalt" (natriumsulfatdekahydrat) smälter vid 32 ° C och natriumtiosulfatpentahydrat smälter vid 48 ° C. Natriumacetattrihydrat smälter vid 58 ° C. Dessa föreningar kan alla underkyldas under smältpunkten och sedan få dem att frysa plötsligt genom att lägga till en enda kristall för kärnbildning (även om jag förväntar mig att sand kommer att kärnas omedelbart.) Videor om detta finns på Youtube. Föreningarna har testats för medellång lagring av solvärme av låg kvalitet för rymduppvärmning och / eller används i personliga värmepaket, eftersom all värme släpps ut vid samma temperatur (smält- / fryspunkten) när de svalnar.

Natriumkarbonatdekahydrat "tvätt soda" smälter uppenbarligen vid 32 ° C. Jag har aldrig sett några roliga experiment med superkylning av smält tvättpulver, så det känns kanske inte superkylt. Situationen är förvirrad av förekomsten av ett heptahydrat också. Men det är verkligen billigt och lättillgängligt. Det är starkt alkaliskt, så det tenderar att ta upp koldioxid från luften för att bli bikarbonat, men i de volymer som krävs tvivlar jag på att det skulle inträffa i den utsträckning som krävs för att producera någon förändring i egenskaper. Alkalier är hårdare på huden än syror, eftersom de förvandlar dina naturliga oljor till tvål.

Jag tänkte också på ljusvax, men med de involverade mängderna extrem var försiktighet krävs för att hålla det mellan dess smältpunkt och flampunkt.

Alla kontakt mellan smält salter och metaller bör kontrolleras noggrant för korrosion. I synnerhet löser alkali + $ \ ce {H2O} $ det skyddande oxidskiktet på aluminium, vilket leder till att det korroderar extremt snabbt med vätgasutveckling.

REDIGERA 2: även om OP nu har angett att höjden är 1 m inte 0,2 m, gillar jag fortfarande gelatinidén, även om den förmodligen inte är tillräckligt stark för att stödja en mätarkolonn. Det skulle förmodligen innebära att tippa tanken på sidan och ta bort fronten (som kommer att ha blivit toppen.) Det är en fråga om att balansera styrkan i matrisen mot enkel skärning (vilket kommer att vara extremt svårt för en del av den högre styrkan förslag som nämns här.)

Jag vet inte vilken typ av upplösning du letar efter här. Om du vill ha en riktig 3D-struktur kan du skapa en genom att ta bort skivor från sandbädden med självhäftande papper. Att lägga till lim eller epoxi i sandbädden kommer också att störa sanden medan den hålls på plats.

Gör vilken process du måste göra mot sanden för att få den till sitt slutliga tillstånd och ta sedan en bild av ytan. Applicera ett limark på det övre lagret och ta bort det. Ta en ny bild. Applicera ett ark, ta bort, bild, upprepa. Det kommer att ta många lakan för att tömma sängen, men om du vill ha en riktigt fin struktur av sanden borde det fungera.

Ett annat alternativ skulle vara en behållare med väggar och botten som kan röra sig oberoende. Bild, skjut sidorna nedåt med 1 mm, använd en torkare för att ta bort den utskjutande sanden, upprepa. Det kan vara svårt att undvika att störa de nedre skikten när den övre sanden torkas, men den förbrukningsbara kostnaden är praktiskt taget ingenting med denna metod. (Den här idén är i grunden motsatsen till pulverbädds 3d-skrivare, om det inte är klart.)

ETA: En billigare version av min första idé - Förbered din sandbädd. Bild, spray ett tungt lager spraylim ovanpå. Applicera ett pappersark. Vänta lite, ta bort det. Upprepa. Jag tror att du skulle plocka upp mer sand med varje pass på detta sätt och det borde inte kosta för mycket.

behållaren är 2x1x0,2 meter

Jag antar att du vill ha något billigt i det här fallet.

alternativ 1: vatten. Våt fin sand håller formen. Inte starkt, kom ihåg, men ändå. Alternativ 2: släpp det, skjut glasröret i sand (ganska brett med tunna väggar) alternativ 3: använd utspätt silikatlim. Skulle fungera, men du kommer att ha problem med att torka den utan ugn.

Allt annat är för dyrt för roligt personligt projekt.

Sandpartiklar hålls samman av kovalenta bindningar. Det enda sättet att få två separata sandpartiklar att sammanfoga är att värma upp dem till en temperatur vid vilken kovalenta bindningar bildas mellan partiklarna. Detta är den process som används vid tillverkning av glas. Så för att göra det du föreslår måste du göra glas av sanden.

Vad sägs om hårspray?

Medan du tappar sanden (långsamt) med en platt och bred bräda häll långsamt sanden medan två andra generöst sprutar hårsprayen på den fallande sanden. På det här sättet när sanden landar är den klibbig och du fångar upp nästan alla sandpartiklar. De kommer att hålla ihop där de landar så att du inte stör det ursprungliga tillståndet för experimentet för mycket.

När det är torrt bör du ha en stenliknande klump inuti en form.