[发明专利]一种岩石力学实验试件快速浸液方法

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：

首先获取容器直径，然后利用公式和公式v₂＝πR²l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；E_v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)。