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专利号: 202110223046X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种岩石力学实验试件快速浸液方法,采用一种岩石力学实验试件快速浸液装置,包括实验容器,实验容器包括上壳体(10)和下壳体(16),所述的上壳体内设置有活塞(9),所述的活塞(9)的上下端分别设置有位移指标表一(13)和位移指示表二(2),下壳体(16)内设置有试件固定装置;所述的下壳体(16)的外部设置有排气阀(11)、注液阀(4)和液压表(3);所述的上壳体(10)的外部设置有液压阀(8);其特征在于:包括以下步骤:S1:对实验试件称重得到初始质量M0;

S2:将实验试件放到试件固定装置上;

S3:关闭注液阀(4),打开排气阀(11)抽真空,排出试样内部空气;

S4:打开注液阀(4),向实验容器中注入溶液,直至溶液从排气阀(11)流出,关闭注液阀(4)和排气阀(11);

S5:液压阀(8)连接液压泵,打开液压阀缓慢注入液压油推动活塞(9),使实验容器内液压逐渐增大,使溶液快速进入实验试件内部,并采集活塞位移量l和实验容器内液压变化数据Δp;

S6:根据采集到的数据计算溶液浸入实验试件体积、实验试件的含水率、预估活塞位移量和实验试件体积变化;

其中,所述的步骤S5中,推动活塞(9)的过程中,位移指标表一(13)和位移指示表二(2)记录活塞位移量,液压表(3)记录液压变化量;

所述的步骤S6中,计算溶液浸入实验试件体积的方法为:2

首先获取容器直径,然后利用公式 和公式v2=πR l计算出液体体积减少量即为实验中溶液浸入实验试件体积,其中,v2为高压状态下液体浸入试样体积;v1为标况下液体浸入试样体积;Ev为体积弹性模数;R为容器的内半径;l为活塞位移量;

所述的步骤S6中,计算实验试件的含水率的方法为:卸压打开容器将试样取出,用湿毛巾擦净试样表面液体,称重记录试样质量M1,然后根据公式 计算实验试件中含水率;

所述的步骤S6中,计算预估活塞位移量的方法为:当需要不同饱和度的实验试件时,根据公式 预估出活塞的位移量,其中,ω为实验试件含水率,ρ为溶液密度,待活塞达到位移量时,停止加压,取出试样,得到指定饱和度的实验试件;

所述的步骤S6中,计算试验件体积变化的方法为:其中,ΔV为试样受压后体积变化量,V0为试样初始体积,μ试样泊松比,E为试样弹性模量,P为当前压力。

2.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液方法,其特征在于:所述的上壳体(10)与下壳体(16)通过连接螺纹(6)连接。

3.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液方法,其特征在于:所述的活塞(9)与上壳体(10)的连接处设置有密封圈(12)。

4.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液方法,其特征在于:所述的下壳体(16)的外部设置有安全阀(5)。

5.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液方法,其特征在于:所述的试件固定装置包括固定在下壳体(16)底部的滑槽(15)和设置在滑槽(15)上方、与滑槽(15)连接的伸缩支架(1)。

6.根据权利要求1所述的一种岩石力学实验试件快速浸液方法,其特征在于:所述的位移指示表二(2)下方设有复位弹簧(14)。