[发明专利]一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具及测试方法

说明书

本发明公开了一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具及测试方法，涉及土木与水利工程技术领域，解决了具有较大断裂过程区的热损伤岩石测试尺寸效应参数时需要加工大比例范围的试件的问题。一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具及测试方法，包括岩心套，所述岩心套的内侧安装有测试试件主体，所述测试试件主体底端的内侧设置有切缝，所述岩心套的两侧均安装有弧形连接夹持架，所述弧形连接夹持架的一侧安装有夹持梁体。本发明通过对三种不同长度尺寸的岩体进行尺寸效应参数的测试，且便于夹持固定，测试条件保持一致，有效提高测试结果的准确性。

技术领域

本发明涉及土木与水利工程技术领域，具体为一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具及测试方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，对于岩石的断裂韧性已经发展了多种方法进行测试，但大多都仅限于脆性岩石，对于准脆岩石如热损伤岩石等，由于裂纹尖端断裂过程区的存在，直接计算的断裂韧性往往存在明显的尺寸效应，人们提出了尺寸效应模型(SEL)来计算真实断裂韧性K_IC和断裂过程区；由于断裂过程区的影响，表观断裂韧性K_if与真实断裂韧性K_IC往往存在较大的差别，并且随着试件尺寸的减小和等效断裂过程区长度的增加这种差别越来越大(如附图8所示)，这意味着如采用小尺寸试件往往会引起较大的误差，因此对于准脆性岩石，应采用尺寸效应模型(SEL)分析。

但是，现有的具有较大断裂过程区的热损伤岩石测试尺寸效应参数时需要加工大比例范围的试件；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具及测试方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具及测试方法，以解决上述背景技术中提出的现有的具有较大断裂过程区的热损伤岩石测试尺寸效应参数时需要加工大比例范围的试件等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热损伤岩石尺寸效应参数测试用夹具，包括岩心套，所述岩心套的内侧安装有测试试件主体，所述测试试件主体底端的内侧设置有切缝，所述岩心套的两侧均安装有弧形连接夹持架，所述弧形连接夹持架的一侧安装有夹持梁体，所述夹持梁体一端的内侧设置有十个连接螺栓，所述夹持梁体与弧形连接夹持架通过连接螺栓连接固定。

优选的，所述测试试件主体的材质为岩石，所述岩心套和测试试件主体的长度尺寸均分为三种，所述岩心套和测试试件主体的三种长度尺寸分别为200mm、100mm和50mm。

优选的，所述切缝的长度尺寸分为三种，所述切缝的三种长度尺寸分别为60mm、30mm和15mm，所述测试试件主体的直径尺寸为50mm。

优选的，所述岩心套的内壁与测试试件主体的外表面均设置有高强度结构胶，所述岩心套与测试试件主体通过高强度结构胶粘接固定。

优选的，所述弧形连接夹持架的一侧设置有夹持弧形槽，所述岩心套设置在夹持弧形槽的内侧，两个所述弧形连接夹持架通过岩心套连接。

与现有技术相比，本发明的准脆材料尺寸效应参数测试用夹具的有益效果是：

本发明通过使用夹具对岩体进行装夹，便于实现对不同长度尺寸的岩心进行固定，且装夹操作方便，固定效果好。

一种热损伤岩石效应参数测试方法，所述热损伤岩石效应参数测试方法包括以下步骤：

(A)钻取岩心材料得到三种尺寸的测试试件主体，将测试试件主体进行初步加工，具体为使用打磨机对测试试件主体的外表面进行打磨切割，确保测试试件主体的外观尺寸符合测试要求；