[发明专利]一种测量岩石试样径向变形的方法

权利要求书

1.一种测量岩石试样径向变形的方法，其特征在于：测量岩石试样径向 变形方法的具体步骤为：

①采用密封材料(1)将岩石试样(2)密封后安装在三轴压力室(3) 内，同时施加初始轴向载荷(4)；

②打开可控放气孔(5)和Ⅰ号控制阀(7)、Ⅱ号控制阀(9)、Ⅲ号控 制阀(10)、Ⅳ号控制阀(12)；

③将传压介质(13)通过输送装置(14)经下部进液孔(15)进入三轴 压力室(3)内，当三轴压力室(3)内的传压介质(13)的液面超过中部进 液孔(6)时，进入透明耐压毛细管(8)内，当充满整个耐压毛细管(8)时， 关闭Ⅱ号控制阀(9)；

④继续使传压介质(13)进入压力室(3)内，当传压介质(13)从三 轴压力室(3)上部的可控放气孔(5)溢出时，停止输送装置(14)，此时， 关闭可控放气孔(5)；

⑤将高压气体(16)经高压气泵(17)压入高压气体稳压容器(11)内， 同时打开Ⅱ号控制阀(9)，待透明耐压毛细管(8)内的传压介质(13)与气 体的界面移动至Ⅱ号控制阀(9)附近时，关闭Ⅱ号控制阀(9)，同时停止高 压气泵(17)；

⑥按照试验方案，将轴向载荷(4)和三轴压力室(3)内的传压介质(13) 的压力交替加至设定值P₀；

⑦启动高压气泵(17)，将高压气体(16)压入高压气体稳压容器(11) 内，直至高压气体稳压容器(11)内的气体压力达到P₀时，停止高压气泵(17)， 此时，Ⅱ号控制阀(9)两边的透明耐压毛细管(8)内的介质压力均为P₀；

⑧打开Ⅱ号控制阀(9)，气液界面自动移动并逐渐稳定；

⑨待气液界面稳定后，记下此时的位置L₀，然后按照试验方案，保持围 压不变，逐步施加轴向载荷(4)，此时，岩石试样(2)径向变形，将挤压传 压介质(13)致使透明耐压毛细管(8)内的气液界面移动至新的位置L₁；

⑩根据透明耐压毛细管(8)内截面S，按公式：V＝S·(L₁-L₀)计算岩石 试样(2)径向变形产生的传压介质体积的变化量V，然后由岩石试样(2) 初始直径d₀、初始高度h₀、高度变化量Δh(即试样轴向变形量)，即可按公式：

计算岩石试样径向直径d₁，再根据公式：

计算岩石试样(2)的径向应变ε₂。

2.按照权利要求1所述测量岩石试样径向变形的方法，其特征在于：， 对于高温条件下岩石径向变形的测量，应在步骤⑧后，启动三轴压力室(3) 外部的加热保温器(18)对岩石试样(2)进行加温，当温度达到设定值时保 温，温度设定值最高为400℃；对于低温条件下岩石径向变形的测量，应在 步骤⑧后，启动三轴压力室(3)外部的降温保温器(19)对岩石试样(2) 进行降温，当温度达到设定值时保温，温度设定值最低为-140℃。

3.按照权利要求1所述测量岩石试样径向变形的方法，其特征在于：， 所述岩石试样(2)的密封材料(1)为橡胶套，或热缩塑料，或紫铜套。

4.按照权利要求1所述测量岩石试样径向变形的方法，其特征在于：所 述传压介质(13)，在常温时采用水或油，在高温时采用高温合成导热油，在 低温时采用液氮。

5.按照权利要求1所述测量岩石试样径向变形的方法，其特征在于：所 述输送装置(14)为高压泵，或高压液氮罐。