[发明专利]一种吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置及方法

权利要求书

1.一种吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，包括试验容器(1)以及反应溶液装置，所述试验容器(1)内设有透水装置、温度调节装置以及环境参数监测装置，所述环境参数装置用于实时监测所述试验容器(1)内的温度、湿度以及压力，所述试验容器(1)分别与压力调节装置和湿度调节装置连接，所述湿度调节装置用于调节所述试验容器(1)内的湿度；

所述透水装置包括两端贯通的透水基座(2)，且所述透水基座(2)的材质为不透水材料，所述透水基座(2)内设有透水石(3)；

所述反应溶液装置包括供液管(4)，所述供液管(4)的一端位于所述试验容器(1)内，且所述供液管(4)位于所述试验容器(1)的一端与所述透水石(3)的底端贴合，所述供液管(4)的另一端通过三通阀分别与供液系统以及收液系统连接；

所述压力调节装置包括气体调节系统，所述气体调节系统通过管道与所述试验容器(1)的内部连通。

2.根据权利要求1所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，所述温度调节装置包括电热网(5)。

3.根据权利要求1所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，所述湿度调节装置包括湿度调节泵(6)，所述湿度调节泵(6)的输入端与水蒸气供应系统连接，所述湿度调节泵(6)的输出端通过管道与所述试验容器(1)的内部连通。

4.根据权利要求1所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，所述压力调节系统包括气源(7)，所述气源(7)的输出端与监测管(8)的进气端连接，所述监测管(8)的出气端通过管道与所述试验容器(1)的内部连通；所述监测管(8)上设有高压表、低压表、减压阀以及防爆阀。

5.根据权利要求1所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，所述透水基座(2)的材质为不透水的塑料。

6.根据权利要求1所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，所述供液系统以及所述收液系统均包括电子天平(9)，所述电子天平(9)上设有反应溶液杯(10)，且所述反应溶液杯(10)通过输液管与所述三通阀连通，所述输液管上设有速度传感器(11)，且所述速度传感器(11)与数据采集器连接。

7.根据权利要求1所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置，其特征在于，所述试验容器(1)为透明材质，且所述试验容器(1)上刻有指示刻度(12)。

8.一种采用权利要求1-7任一所述的吸力控制下岩石内部毛细作用波动试验装置的试验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、测量干燥状态下的岩石试样质量M₁；

S2、使试验容器(1)内的压力、温度以及湿度分别为第一预定压力值、预定温度以及预定湿度；

S3、调节三通阀，使供液系统向岩石试样内注入反应溶液，得到供液系统内的反应溶液减少的减少质量M₂；

S4、使试验沿容器内的压力为第二预定压力值，从而岩石试样内的反应溶液通过三通阀进入收液系统，在岩石试样内的反应溶液流向收液系统的过程中，从收液系统中取出质量M₄的岩石试样流出的反应溶液；

S5、当岩石试样内的反应溶液全部进入收液系统后，得到收液系统内的反应溶液增加的增加质量M₃；

S6、根据岩石试样M₁、减少质量M₂、增加质量M₃以及取出质量M₄计算出岩石试样的含水率：

9.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于，所述步骤S2中的第一预定压力值小于大气压。

10.根据权利要求8所述的试验方法，其特征在于，所述步骤S5中的第二预定压力值大于大气压。