一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法
【專利摘要】一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，該方法包括以下步驟：1）通過實(shí)驗(yàn)繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷；2）繪制出巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖；3）通過步驟2）得到的巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖和步驟1）得到的巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖得知巖樣在加載過程中孔隙率的變化情況，從而得出巖樣不同位置的受損傷的程度，實(shí)現(xiàn)循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量。本發(fā)明提供的一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，采用該無損檢測(cè)技術(shù)以巖石表面的表觀現(xiàn)象反映巖石在受力過程中孔隙率的變化情況從而表征巖石在受力過程中損傷程度。
【專利說明】一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種巖樣損傷測(cè)量方法，尤其是一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石受力破壞的過程中是一個(gè)從微損傷開始逐漸至巖樣破壞的損傷累積過程，巖石的損傷則反映出巖石在受力過程中的破壞情況，而且采用無損于巖樣的方法獲得反映巖石的損傷過程便成了工程中的一個(gè)難題。如今使用較多的無損測(cè)試方法采用超聲波速獲取巖石內(nèi)部是否有損傷，但并不能反映出巖樣損傷的相應(yīng)位置，且其測(cè)試的方法較為繁瑣，不能實(shí)時(shí)的測(cè)試出巖石的損傷狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，采用該無損檢測(cè)技術(shù)以巖石表面的表觀現(xiàn)象反映巖石在受力過程中孔隙率的變化情況從而表征巖石在受力過程中損傷程度，為以后工程實(shí)踐應(yīng)用中測(cè)量巖體受地應(yīng)力作用造成巖石損傷提供一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，該方法包括以下步驟:
1)通過定量的溶液在巖樣上滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散半徑作為評(píng)價(jià)巖樣滲透過程的指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷；
2)對(duì)巖樣進(jìn)行循環(huán)加載，采用定量的溶液在經(jīng)不同壓力加載后的巖樣進(jìn)行滴定，得到滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散半徑，繪制出巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖；
3)通過步驟2)得到的巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖和步驟I)得到的巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖得知巖樣在加載過程中孔隙率的變化情況，從而得出巖樣不同位置的受損傷的程度，實(shí)現(xiàn)循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量。
[0005]步驟I)由以下步驟組成:
1-1)用溫度計(jì)測(cè)室內(nèi)溫度并利用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度至適宜溫度，同時(shí)采用濕度計(jì)測(cè)量室內(nèi)濕度，用空氣蒸濕機(jī)和石灰來調(diào)節(jié)濕度在適宜范圍；
1-2)取待測(cè)篩選巖樣若干，用磨刀石輕輕將待滴定面磨平，使其觀察不到明顯凹凸處，然后用電吹風(fēng)吹去表面碎屑。滴定點(diǎn)選取巖樣上下端面各一處，側(cè)面上選3— 4個(gè)點(diǎn)；
1-3)制備不與巖樣反應(yīng)的有色溶液，將處理好的巖樣放入滴定裝置中進(jìn)行固定，用微升計(jì)在燒杯中抽取適量有色溶液，待所有毛細(xì)滴管內(nèi)液面降低為零后取出巖樣切片；
1-4)利用準(zhǔn)備的測(cè)半徑硫酸紙放置于巖石切片上記錄滴定半徑并用相機(jī)拍下最終滴定形成的滲透形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，切片巖樣的孔隙率用常規(guī)的孔隙率測(cè)定方法測(cè)定；
1-5)通過多組的滴定，且每組實(shí)驗(yàn)都在同一巖樣上進(jìn)行以盡量避免個(gè)體的離散型造成的差異，統(tǒng)計(jì)不同孔隙率大小巖樣的滴定擴(kuò)散半徑大小，繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷。
[0006]步驟1-4)中采用的常規(guī)的孔隙率測(cè)定方法為比重瓶法。
[0007]步驟2)由以下步驟組成:
2-1)用溫度計(jì)測(cè)室內(nèi)溫度并利用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度至適宜溫度，同時(shí)采用濕度計(jì)測(cè)量室內(nèi)濕度，用空氣蒸濕機(jī)和石灰來調(diào)節(jié)濕度在適宜范圍；
2-2)選取巖石試樣，選取鉆取并打磨合格的砂巖試樣，試樣尺寸為直徑50mm,高度100mm,要求試樣端部表面平整度偏差，高度偏差符合照規(guī)范要求，其測(cè)得的孔隙率兩兩差異不大于10% ；
2-3)在進(jìn)行單軸壓縮之前須在巖石的側(cè)面進(jìn)行滴定以作后期數(shù)據(jù)對(duì)比:用磨砂紙擦拭巖石表面后用吹風(fēng)機(jī)吹去表面碎屑，將處理過的巖石放置于桌上，選擇巖石側(cè)面的實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)；用微升計(jì)取IOml溶液，將微升計(jì)的針頭與巖石表面接觸，將溶液緩緩滴到巖石側(cè)面，待滴定溶液完全滲入巖石后取下巖樣，用測(cè)半徑硫酸紙蓋在巖石側(cè)面，用相機(jī)拍下所呈圖形形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，計(jì)算三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)在OMPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；
2-4)在實(shí)驗(yàn)機(jī)上控制儀器從OMPa加載至20MPa后停止加載，保持巖石軸向受力不變，用磨砂紙輕輕磨拭試件表面，用吹風(fēng)機(jī)吹去表面碎屑。用微升計(jì)取配制好的溶液10微升慢慢注射于步驟2-3)中選取的巖石側(cè)面的實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)，待注射的溶液最終滲入巖石內(nèi)部后側(cè)面滴定完成，關(guān)掉巖石壓縮儀器取出巖樣并將測(cè)半徑硫酸紙小心覆蓋在巖石側(cè)面，并用相機(jī)拍下所呈圖形形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，計(jì)算三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)在20MPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；
2-5)重復(fù)步驟2-4)得到三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)在40MPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；
2-6)重復(fù)步驟2-4)得到三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)在60MPa下滴定擴(kuò)散半徑值；
2-7)根據(jù)步驟2-4)、2-5)、2-6)的不同壓力(OMPa，20MPa，40，60MPa)下的滴定擴(kuò)散半徑值繪制出巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖。
[0008]上述步驟中，將用相機(jī)拍攝的溶液在巖樣表面所呈形狀用AUTO CAD軟件描出后與硫酸紙的網(wǎng)格對(duì)比從而數(shù)出所呈形狀的面積S，再利用面積公式S = m.2得到滴定的平均半徑r，即滴定擴(kuò)散半徑。
[0009]本發(fā)明的方法可實(shí)時(shí)測(cè)量巖石在受力過程中的損傷過程變化，眾所周知孔隙率是反映巖石特性的一個(gè)重要參數(shù)，特定的巖樣其孔隙率大小一般也在某一個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)，巖石在加載過程中其孔隙率也會(huì)由于受力的作用而發(fā)生變化，且在巖石的不同位置有差異，即巖石的損傷總是伴隨著孔隙率的變化，因此從巖石孔隙率的變化反映巖石的損傷有著相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。
[0010]本發(fā)明的方法則是考慮當(dāng)定量的溶液在巖石上滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散形狀、擴(kuò)散半徑(或平均半徑)作為評(píng)價(jià)滲透過程的指標(biāo)，以這種無損于巖石的技術(shù)反映其與巖石孔隙率之間的關(guān)系。而當(dāng)巖石受力作用后造成巖石內(nèi)部損傷致使內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得緊密，此時(shí)的巖石孔隙率等也會(huì)因?yàn)槭芰ψ饔冒l(fā)生變化，則當(dāng)溶液在巖石表面形成的形狀、半徑同樣發(fā)生變化。
[0011]本發(fā)明提供的一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，有益效果如下:
1、實(shí)現(xiàn)了無損檢測(cè)，檢驗(yàn)測(cè)量過程無需破壞試樣，而一般的孔隙率檢測(cè)技術(shù)通常要損壞試件，該方法可實(shí)時(shí)檢測(cè)加載過程的任一時(shí)刻的巖石損傷狀況，并且由于是無損測(cè)試，可以通過多組實(shí)驗(yàn)獲得多組數(shù)據(jù)來反映巖石不同部位的損傷程度。
[0012]2、通過AUTO CAD軟件處理相機(jī)拍下的圖片，采用硫酸紙換算面積得到滴定擴(kuò)散半徑，該過程可以將曲面面積轉(zhuǎn)換成平面面積，得到的值也更加準(zhǔn)確。
[0013]3、采用測(cè)半徑硫酸紙的優(yōu)勢(shì):當(dāng)?shù)味鏋樗矫鏁r(shí)，其滴定擴(kuò)散半徑一般呈較規(guī)則的圓形或橢圓形，利用千分尺等工具即可方便的得到結(jié)果。而當(dāng)?shù)味鏋榛⌒蚊?，例如圓柱側(cè)面時(shí)，利用千分尺等工具將無法進(jìn)行量取，此時(shí)利用硫酸紙來讀取擴(kuò)散半徑將更快捷，且結(jié)果更加精確。
[0014]4、本測(cè)量方法可以在巖樣軸向進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試,對(duì)巖樣性質(zhì)反映全面,從而減小巖石大小造成的尺寸效應(yīng)的影響，從而得出巖樣在受力方向與受力點(diǎn)的不同距離點(diǎn)損傷情況。
[0015]5、費(fèi)用低廉，無需高成本儀器和工具，檢測(cè)方式簡(jiǎn)單，對(duì)于孔隙率差異較大的巖體損傷檢測(cè)結(jié)果具有非常直觀的表現(xiàn)性，區(qū)分度很高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1為本發(fā)明步驟1-2)中選取的三個(gè)巖樣的示意圖；
圖2為本發(fā)明步驟I)繪制出的巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖；
圖3為本發(fā)明步驟2)中在巖樣的示意圖，巖樣上選取有三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)，上端部一個(gè)，中端部一個(gè)，下端部一個(gè)；
圖4為本發(fā)明步驟2)繪制出的巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，該方法由以下步驟組成:
I)通過定量的溶液在巖樣上滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散半徑作為評(píng)價(jià)巖樣滲透過程的指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷。
[0018]步驟I)由以下步驟組成:
1-1)用溫度計(jì)測(cè)室內(nèi)溫度并利用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度至適宜溫度(一般取室內(nèi)溫度在20°c—23°C)，同時(shí)采用濕度計(jì)測(cè)量室內(nèi)濕度，用空氣蒸濕機(jī)和石灰來調(diào)節(jié)濕度在適宜范圍；
1-2)取待測(cè)篩選巖樣三個(gè)(如圖1所示)，用磨刀石輕輕將待滴定面磨平，使其觀察不到明顯凹凸處，然后用電吹風(fēng)吹去表面碎屑。滴定點(diǎn)選取巖樣上下端面各一處，側(cè)面上選3—4個(gè)點(diǎn)；
1-3)制備不與巖樣反應(yīng)的紅色溶液(采用誘惑紅色素，由于其為紅色，易明顯觀察出在巖樣上擴(kuò)散的形狀，與巖石不發(fā)生反應(yīng)，將色素與水按照1:500比例混合于燒杯中，攪拌均勻后得到紅色溶液)，將處理好的巖樣放入滴定裝置中進(jìn)行固定，用微升計(jì)在燒杯中抽取適量有色溶液，待所有毛細(xì)滴管內(nèi)液面降低為零后取出巖樣切片；
1-4)利用準(zhǔn)備的測(cè)半徑硫酸紙放置于巖石切片上記錄滴定半徑并用相機(jī)拍下最終滴定形成的滲透形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，。切片巖樣的孔隙率用常規(guī)的孔隙率測(cè)定方法測(cè)定，得到三組巖樣的孔隙率分別為6.22%,7.23%、11.21% ；
1-5)通過三組的滴定，且每組實(shí)驗(yàn)都在同一巖樣上進(jìn)行以盡量避免個(gè)體的離散型造成的差異，統(tǒng)計(jì)不同孔隙率大小巖樣的滴定擴(kuò)散半徑大小，繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖(如圖2所示)，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷。
[0019]步驟1-4)中采用的常規(guī)的孔隙率測(cè)定方法為比重瓶法。
[0020]2)對(duì)巖樣進(jìn)行循環(huán)加載，采用定量的溶液在經(jīng)不同壓力加載后的巖樣進(jìn)行滴定，得到滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散半徑，繪制出巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖。
[0021]步驟2)由以下步驟組成:
2-1)用溫度計(jì)測(cè)室內(nèi)溫度并利用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度至適宜溫度(一般取室內(nèi)溫度在200C —23°C),同時(shí)采用濕度計(jì)測(cè)量室內(nèi)濕度，用空氣蒸濕機(jī)和石灰來調(diào)節(jié)濕度在適宜范圍；
2-2)選取巖石試樣(如圖3所不),選取鉆取并打磨合格的砂巖試樣,試樣尺寸為直徑50mm,高度100mm，要求試樣端部表面平整度偏差，高度偏差符合照規(guī)范要求，其測(cè)得的孔隙率兩兩差異不大于10% ；
2-3)在進(jìn)行單軸壓縮之前須在巖石的側(cè)面進(jìn)行滴定以作后期數(shù)據(jù)對(duì)比:用磨砂紙擦拭巖石表面后用吹風(fēng)機(jī)吹去表面碎屑，將處理過的巖石放置于桌上，選擇巖石側(cè)面的實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)1、2、3 (如圖3所示);用微升計(jì)取IOml溶液，將微升計(jì)的針頭與巖石表面接觸，將溶液緩緩滴到巖石側(cè)面，待滴定溶液完全滲入巖石后取下巖樣，用測(cè)半徑硫酸紙蓋在巖石側(cè)面，用相機(jī)拍下所呈圖形形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，計(jì)算三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)1、2、3 (如圖3所示)在OMPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；
2-4)在實(shí)驗(yàn)機(jī)上控制儀器從OMPa加載至20MPa后停止加載，保持巖石軸向受力不變，用磨砂紙輕輕磨拭試件表面，用吹風(fēng)機(jī)吹去表面碎屑。用微升計(jì)取配制好的溶液10微升慢慢注射于步驟2-3)中選取的巖石側(cè)面的實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)，待注射的溶液最終滲入巖石內(nèi)部后側(cè)面滴定完成，關(guān)掉巖石壓縮儀器取出巖樣并將測(cè)半徑硫酸紙小心覆蓋在巖石側(cè)面，并用相機(jī)拍下所呈圖形形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，計(jì)算三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)1、2、3 (如圖3所示)在20MPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；
2-5)重復(fù)步驟2-4)得到三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)1、2、3 (如圖3所示)在40MPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；
2-6)重復(fù)步驟2-4)得到三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)1、2、3 (如圖3所示)在60MPa下滴定擴(kuò)散半徑
值；
統(tǒng)計(jì)上述步驟2-3)，2-4)，2-5)及2-6)的每組軸向壓力下所得數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下:
表一不同軸向壓力下巖樣的擴(kuò)散半徑值
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 1)通過定量的溶液在巖樣上滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散半徑作為評(píng)價(jià)巖樣滲透過程的指標(biāo)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷； 2)對(duì)巖樣進(jìn)行循環(huán)加載，采用定量的溶液在經(jīng)不同壓力加載后的巖樣進(jìn)行滴定，得到滴定后溶液在其表面形成的擴(kuò)散半徑，繪制出巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖； 3)通過步驟2)得到的巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖和步驟I)得到的巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖得知巖樣在加載過程中孔隙率的變化情況，從而得出巖樣不同位置的受損傷的程度，實(shí)現(xiàn)循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，其特征在于步驟I)由以下步驟組成: 1-1)用溫度計(jì)測(cè)室內(nèi)溫度并利用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度至適宜溫度，同時(shí)采用濕度計(jì)測(cè)量室內(nèi)濕度，用空氣蒸濕機(jī)和石灰來調(diào)節(jié)濕度在適宜范圍； 1-2)取待測(cè)篩選巖樣若干，用磨刀石輕輕將待滴定面磨平，使其觀察不到明顯凹凸處，然后用電吹風(fēng)吹去表面碎屑，滴定點(diǎn)選取巖樣上下端面各一處，側(cè)面上選3— 4個(gè)點(diǎn)； 1-3)制備不與巖樣反應(yīng)的有色溶液，將處理好的巖樣放入滴定裝置中進(jìn)行固定，用微升計(jì)在燒杯中抽取適量有色溶液，待所有毛細(xì)滴管內(nèi)液面降低為零后取出巖樣切片； 1-4)利用準(zhǔn)備的測(cè)半徑硫酸紙放置于巖石切片上記錄滴定半徑并用相機(jī)拍下最終滴定形成的滲透形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，切片巖樣的孔隙率用常規(guī)的孔隙率測(cè)定方法測(cè)定； 1-5)通過多組的滴定，且每組實(shí)驗(yàn)都在同一巖樣上進(jìn)行以盡量避免個(gè)體的離散型造成的差異，統(tǒng)計(jì)不同孔隙率大小巖樣的滴定擴(kuò)散半徑大小，繪制巖石孔隙率與滴定擴(kuò)散半徑關(guān)系圖，從圖中表征巖石的內(nèi)部損傷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，其特征在于:步驟1-4)中采用的常規(guī)的孔隙率測(cè)定方法為比重瓶法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，其特征在于步驟2)由以下步驟組成: 2-1)用溫度計(jì)測(cè)室內(nèi)溫度并利用空調(diào)調(diào)節(jié)溫度至適宜溫度，同時(shí)采用濕度計(jì)測(cè)量室內(nèi)濕度，用空氣蒸濕機(jī)和石灰來調(diào)節(jié)濕度在適宜范圍； 2-2)選取巖石試樣，選取鉆取并打磨合格的砂巖試樣，試樣尺寸為直徑50mm,高度100mm,要求試樣端部表面平整度偏差，高度偏差符合照規(guī)范要求，其測(cè)得的孔隙率兩兩差異不大于10% ； 2-3 )在進(jìn)行單軸壓縮之前須在巖石的側(cè)面進(jìn)行滴定以作后期數(shù)據(jù)對(duì)比:用磨砂紙擦拭巖石表面后用吹風(fēng)機(jī)吹去表面碎屑，將處理過的巖石放置于桌上，選擇巖石側(cè)面的實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)(1，2，3);用微升計(jì)取IOml溶液，將微升計(jì)的針頭與巖石表面接觸，將溶液緩緩滴到巖石側(cè)面，待滴定溶液完全滲入巖石后取下巖樣，用測(cè)半徑硫酸紙蓋在巖石側(cè)面，用相機(jī)拍下所呈圖形形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，計(jì)算三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)(1，2，3)在OMPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；2-4)在實(shí)驗(yàn)機(jī)上控制儀器從OMPa加載至20MPa后停止加載，保持巖石軸向受力不變，用磨砂紙輕輕磨拭試件表面，用吹風(fēng)機(jī)吹去表面碎屑；用微升計(jì)取配制好的溶液10微升慢慢注射于步驟2-3)中選取的巖石側(cè)面的實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)(1，2，3)，待注射的溶液最終滲入巖石內(nèi)部后側(cè)面滴定完成，關(guān)掉巖石壓縮儀器取出巖樣并將測(cè)半徑硫酸紙小心覆蓋在巖石側(cè)面，并用相機(jī)拍下所呈圖形形狀，從測(cè)半徑硫酸紙上得出滴過程形成的不規(guī)則圖形各向半徑，計(jì)算三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)(1，2，3)在20MPa下滴定擴(kuò)散半徑值，清洗干凈巖樣表面的有色溶液；2-5)重復(fù)步驟2-4)得到三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)(1，2，3)在40MPa下滴定擴(kuò)散半徑值，，清洗干凈巖樣表面的有色溶液； 2-6)重復(fù)步驟2-4)得到三個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)(1，2，3)在60MPa下滴定擴(kuò)散半徑值； 2-7)根據(jù)步驟2-4)、2-5)、2-6)的不同壓力下的滴定擴(kuò)散半徑值繪制出巖樣在加載過程中滴定擴(kuò)散半徑與軸向壓力值關(guān)系圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種循環(huán)加載過程中巖樣損傷的實(shí)時(shí)測(cè)量方法，其特征在于:將用相機(jī)拍攝的溶液在巖樣表面所呈形狀用AUTO CAD軟件描出后與硫酸紙的網(wǎng)格對(duì)比從而數(shù)出所呈形狀的面積S，再利用面積公式S = m2得到滴定的平均半徑r， 即滴定擴(kuò)散半徑。
【文檔編號(hào)】G01N3/32GK103512816SQ201310480353
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】劉杰, 郭金龍, 李建林, 唐亮 申請(qǐng)人:三峽大學(xué)