[发明专利]一种用于板状岩样压缩试验的侧向约束系统及其试验方法

权利要求书

1.用于板状岩样压缩试验的侧向约束系统，其特征在于：包括两块侧向约束板(1)、刚性连接杆(2)、上下垫板(3)、应变片(4)、数据采集系统(5)、声发射系统(7)、数字照相系统(8)以及竖向加载系统；所述每块侧向约束板(1)的四个角部设有螺栓孔，两块侧向约束板(1)之间用于放置板状岩样，所述刚性连接杆(2)穿过所述两块侧向约束板(1)对应的螺栓孔并在所述刚性连接杆(2)两端通过超长螺母(9)固定所述侧向约束板(1)和板状岩样，所述刚性连接杆(2)上设计有应变槽，应变片(4)粘贴在所述应变槽中并连接数据采集系统(5)，声发射系统(7)的声发射探头(6)粘贴在板状岩样上，数字照相系统(8)布置在板状岩样前方，所述上下垫板(3)分别放置于板状岩样的顶部和底部，竖向加载系统直接与所述上部垫板相接触。

2.根据权利要求1所述用于板状岩样压缩试验的侧向约束系统，其特征在于：所述刚性连接杆(2)两端为梯形螺纹。

3.根据权利要求1所述用于板状岩样压缩试验的侧向约束系统，其特征在于：所述两块侧向约束板(1)以及上下垫板(3)的相对岩样一侧涂覆润滑材料。

4.根据权利要求1所述用于板状岩样压缩试验的侧向约束系统，其特征在于：所述超长螺母(9)的长度为60mm-80mm。

5.用于板状岩样压缩试验的侧向约束系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将两块侧向约束板(1)相向对齐，将板状岩样竖起并设置在两块侧向约束板(1)之间的中间位置；

2)将四根刚性连接杆(2)分别穿过两块侧向约束板四个角部预留的对应螺栓孔，在各刚性连接杆两端拧上超长螺母(9)，将刚性连接杆(2)、侧向约束板(1)和板状岩样固定成整体；

3)在每根刚性连接杆(2)中间的应变槽位置粘贴应变片(4)，在岩样表面粘贴声发射探头(6)；

4)将刚性连接杆(2)、侧向约束板(1)和板状岩样固定好的整体放置到岩石单轴压缩试验机上，并在岩样的顶部和底部放置上下垫板(3)；

5)在板状岩样正前方安设数字照相系统(8)，并将应变片(4)连接到数据采集系统(5)，将声发射探头(6)连接到声发射系统(7)；

6)单轴压缩试验机将荷载施加在板状岩样顶部的垫板上，在负荷加载过程中，数字照相系统(8)不间断采集板状岩样表面的变形和裂纹扩展过程，数据采集系统(5)实时记录刚性连接杆(2)的轴力数据并计算得到板状岩样对约束系统的横向支撑反力，声发射系统(7)实时记录板状岩样的声发射特征信息。