[发明专利]一种岩石抗拉强度测试方法

说明书

一种风热式岩石抗拉强度试验装置，其特征是该装置包括夹样系统和风热系统，夹样系统包括试样（1）、夹样牙（2）、拉应力装置，风热系统包括风热箱（3）、电热丝（4）、风扇（5），夹样牙（2）共4个，呈对称分布，按均匀角度夹持试样（1），风热箱（3）共4个，按均匀角度呈对称分布，用于为试样（1）提供加热的热量。仪器制造简单，测量精度高，满足岩石加热温度小于100℃要求，可以测试岩石尤其是页岩在加热条件下的单轴抗拉强度。

技术领域

本发明是一种土工测试方法，属于土木工程、地质工程仪器测试领域。

背景技术

页岩气开采层位一般位于地下3000m位置，地温约70-90℃。页岩各向异性较强，加工试样较困难，且页岩极易风化破碎，抗拉强度是岩石的重要力学指标。因此如果能较为准确的测试出钻孔岩芯在70-90℃左右的单轴抗拉强度，对页岩的力学性质的研究至关重要。

发明内容

本发明目的是提供一种岩石抗拉强度测试方法，用于解决岩石在加温状态下的抗拉强度测试问题，为工程实践提供力学参数。

本发明的技术解决方案，其特征是一种岩石抗拉强度测试方法，采用一种岩石试验装置进行抗拉强度测试，该装置包括夹样系统和风热系统，夹样系统包括试样1、夹样牙2、拉应力装置，风热系统包括风热箱3、电热丝4、风扇5。夹样牙2共4个，呈对称分布，按均匀角度夹持试样1，夹样牙2与万能试验机的拉应力装置连接，用于夹持试验样品。风热箱3共4个，按均匀角度呈对称分布，用于为试样1提供加热的热量，电热丝4与电源连接，提供热，风扇5与电源连接，通过吹风将电热丝4的热供给试样1。试样1中部有对称的两条预制裂隙6，裂隙6最大深度设置为1-2mm。

采用该装置，量测岩石抗拉强度的试验方法包括如下步骤：

（1）将从钻井中取出的岩芯切成圆柱状，作为试样1备用，用切割机将试样1中部切出两条对称裂隙6，裂隙6最大深度介于1-2mm。

（2）通过调节4个夹样牙2，使得试样1由夹样牙2紧密夹持，4个夹样牙2与万能试验机的拉应力装置连接。

（3）将4个风热箱3按均匀角度布置在试样1周围，与预制裂隙6在同一水平位置，开启加热丝4，进行试样1加热。

（4）启动万能试验机的拉应力装置，按试验要求的拉应变速率进行垂向拉伸，同步测量拉应变与拉应力值，当试样1破坏后，可计算出试样1的单轴抗拉强度与破坏应变值。

本发明优点：

该方法操作简便，测量精度高，满足岩石加热温度小于100℃要求，可以测试岩石在加热条件下的单轴抗拉强度。

本发明适用范围：

适用于土木工程、地质工程中遇到的各类岩石在加温条件下的单轴抗拉强度测试需求，尤其适用于页岩的抗拉强度测试。

附图说明：

图1是一种岩石抗拉强度测试方法所用试验装置的立面示意图。其中有：试样1、夹样牙2、风热箱3、电热丝4、风扇5、裂隙6。

图2是一种岩石抗拉强度测试方法所用试验装置的俯视示意图。其中有：试样1、夹样牙2、风热箱3、电热丝4、风扇5。

具体实施方式：

实施例：量测页岩抗拉强度的试验方法如下，

①将从钻井中取出的岩芯切成圆柱状，尺寸为直径10cm，长20cm，用作试样1，用切割机将试样1中部切出两条对称裂隙6，裂隙6最大深度为1.5mm。

②通过调节4个夹样牙2，使得试样1由夹样牙2紧密夹持，4个夹样牙2与万能试验机的拉应力装置连接。