[发明专利]一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置及方法

权利要求书

1.一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，包括用于承载岩石试样的试样加载部、缸体支撑部、气体增压部，所述缸体支撑部内设置有气体加压腔和第一活塞，所述第一活塞连接有轴向加载杆，所述轴向加载杆的端部伸至试样加载部内用于对岩石试样加压，所述气体增压部内设置有增压腔体，所述增压腔体内设置有第二活塞，所述增压腔体通过第三管路连接有供气装置，增压腔体与气体加压腔相连通，在第二活塞的推动下对气体加压腔提供压缩动力；所述第一活塞的一侧通过第一管路与第一活塞的另一侧相连通，所述第一管路上设置有换向阀，所述增压腔体通过第二管路与第一管路相连接，所述第二管路与换向阀相并联；所述第二管路与第三管路分别位于第二活塞的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述的气体加压腔连接有气压检测装置。

3.根据权利要求1所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述缸体支撑部设置在试样加载部的下方，所述气体增压部设置在缸体支撑部的下方。

4.根据权利要求3所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述试样加载部包括上板、立柱、下板和球形座，所述上板、立柱和下板围成用于放置岩石试样的空间，所述球形座固定在上板的下部，所述岩石试样置于球形座上并与上板直接接触。

5.根据权利要求4所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述岩石试样和球形座外包裹有保温装置。

6.根据权利要求1所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述第一管路上设置有与换向阀串联的阀门。

7.根据权利要求1所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述供气装置包括高压气瓶和气体减压阀，所述第三管路的一端通过截止阀与高压气瓶相连接，另一端通过气体减压阀与高压气瓶相连。

8.根据权利要求1所述的一种气动式加卸载的岩石蠕变试验装置，其特征在于，所述增压腔体外部包裹有保温层。

9.一种利用如权利要求1-8任意一项所述的气动式加卸载的岩石蠕变试验装置的岩石蠕变试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）岩石试样预紧：将增压腔体内、设置轴向加载杆的第一活塞一侧与气体加压腔之间的气体排入远离轴向加载杆的第一活塞一侧与气体加压腔之间的空间内；计算出岩石试样所受的预紧力；

b）气体加载：向增压腔体注入高压气体，使第二活塞移动以使增压腔体内的气体流向气体加压腔，直至岩石试样所受压力达到目标压力时停止气体加载；

c）进行蠕变实验，分级压力加载时，继续重复步骤b的操作；

d）蠕变实验结束时，对岩石试样所受的应力进行卸载，将远离轴向加载杆的第一活塞一侧与气体加压腔之间的气体排入增压腔体、以及设置轴向加载杆的第一活塞一侧与气体加压腔之间的空间内。

10.根据权利要求9所述的岩石蠕变试验方法，其特征在于，岩石试样预紧之前对增压腔体和岩石试样进行预热。