一种岩石自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率的测定装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110196317A(43)申请公布日2019.09.03(21)申请号201910579851.9(22)申请日2019.06.28(71)申请人东北大学地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人贾蓬王德超王晓帅王一博童柏强梁立民(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种岩石自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率的测定装置(57)摘要本发明涉及一种岩石自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率的测定装置，其包括容器、多个位移传感器、万向支臂、紫铜片、密封胶塞，所述容器为顶端开口的方形容器，容器的前、后、左、右四个侧面的中央均设有圆形缺口，所述位移传感器从圆形缺口伸入容器内，所述容器的前、后、左、右四个侧面的角上设有磁性底座，所述万向支臂固定在磁性底座上，所述万向支臂用于固定支撑位移传感器；所述密封胶塞用于密封圆形缺口，所述紫铜片设于位移传感器与置于容器内的待测岩石的接触面上。本发明的装置仅需要简单调整即可分别用于膨胀岩石的自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率试验，实现了规程规定的需要两种仪器才能完成的两种试验，具有结构简单、使用操作方便、功能集成化等优点。CN110196317ACN110196317A权利要求书1/1页1.一种岩石自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率的测定装置，其特征在于，其包括容器、多个位移传感器、万向支臂、紫铜片、密封胶塞，所述容器为顶端开口的方形容器，容器的前、后、左、右四个侧面的中央均设有圆形缺口，所述位移传感器从圆形缺口伸入容器内，所述容器的前、后、左、右四个侧面的角上设有磁性底座，所述万向支臂固定在磁性底座上，所述万向支臂用于固定支撑位移传感器；所述密封胶塞用于密封圆形缺口，所述紫铜片设于位移传感器与置于容器内的待测岩石的接触面上。2.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，用于岩石自由膨胀率时，所述测定装置还包括两个透水石和金属板、其中一个所述透水石置于容器内底部，第二个透水石置于所述待测岩石的上端，所述金属板置于所述第二个透水石上。3.如权利要求2所述的测定装置，其特征在于，所述透水石大于待测岩石的直径或边长。4.如权利要求3所述的测定装置，其特征在于，所述位移传感器置于所述金属板上，所述位移传感器将测量数据传给电脑保存。5.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述位移传感器替换为千分表。6.如权利要求1所述的测定装置，其特征在于，用于侧向约束轴向膨胀率时，所述测定装置还包括金属套环、薄型滤纸、金属透水板、金属载荷板，所述金属套环内部底端设有所述金属透水板，金属透水板上放置有薄型滤纸，将待测岩石置于金属套筒内，待测岩石上方放置薄型滤纸，薄型滤纸上方放置金属透水板，金属透水板上放置金属载荷板，金属载荷板上方设有位移传感器或可传输数据的千分表。7.如权利要求6所述的测定装置，其特征在于，所述金属载荷板的形状与待测岩样的相同，所述金属载荷板的质量对待测岩石产生1～10kpa的压力。8.如权利要求6所述的测定装置，其特征在于，所述金属套筒为圆柱套环或正方体套环。9.如权利要求1-8中任一项所述的测定装置，其特征在于，所述装置的所有材料除滤纸外均采用铝制材料、钢制材料。2CN110196317A说明书1/5页一种岩石自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率的测定装置技术领域[0001]本发明涉及一种岩石自由膨胀率和侧向约束轴向膨胀率的测定装置，属于岩石膨胀试验仪器技术领域。背景技术[0002]岩石的膨胀性试验用于测定岩石吸后的膨胀特性参数。岩石的膨胀特性是随所含固体矿物成分不同而发生变化的。含黏土矿物(如蒙脱石、水云母和高岭石)成分的软质岩石，经水化作用后在黏土矿物的晶格内部或细分散颗粒的周围生成水膜，并且在相邻的颗粒间产生楔劈效应，当楔劈效应作用力大于结构联结力时，岩石就显示膨胀性。一般用膨胀率和膨胀力指标表示岩石的膨胀性能，岩石的膨胀率和膨胀力可以通过岩石的膨胀性试验获得。岩石的膨胀性试验包括岩石自由膨胀率试验、岩石侧向约束膨胀率试验。岩石的自由膨胀率试验是通过测定标准试件浸水后产生的径向和轴向膨胀变形，计算径向和轴向膨胀变形与浸水前试件的径向和轴向长度的比值，即可得岩石的径向和轴向的自由膨胀率。采用岩石侧向约束膨胀率试验可测定岩石的侧向约束膨胀率参数，即岩石试件在有侧限约束不产生侧向变形的条件下，轴向受有限荷载(5kpa)时，浸水后产生的轴向变形与试件原高度之比，用百分数表示。[0003]现有膨胀岩分布东起山东西至新疆，南起广东北至黑龙江，均有不同类型的膨胀岩出露，因此膨胀岩的工程性质是纷