[发明专利]岩石侵水-失水循环力学实验系统及其实验方法

权利要求书

1.一种岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，包括水循环腔体，水循环腔体上端通过密封件密封安装有密封盖，密封盖中央设有密封管，密封管内设有两层密封圈，将岩石单轴加压装置的岩样加压部分密封置于水循环腔体内，水循环腔体内还设置有温度-湿度探测器，在岩样加压部分的岩样上设置有岩样应变监测器，水循环腔体上设置多个开口，分别为信号输出口、出水口和进水/气口，其中，温度-湿度探测器和岩样应变监测器的数据线通过信号输出口引出，出水口通过管线与外部回水装置连通，进水/气口通过管线与储水及储气装置连通；通过进出气/水口可控制水循环腔体内气/水含量，温度-湿度探测器用于监控腔内温度和湿度，应变监测仪器输出岩样应变数据。

2.如权利要求1所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述水循环腔体为圆筒体，其中的信号输出口设置圆筒体一侧，出气口设置于密封盖上，出水口设置于圆筒体的底部，进水/气口设置于圆筒体另一侧面的靠近底部位置。

3.如权利要求1所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述密封件为橡胶密封圈。

4.如权利要求1所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述出气口上设置有出气口开关，并与外接大气相通。

5.如权利要求1所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述出水口与外部储水装置相连的管线上设置有出水口开关。

6.如权利要求1所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述进水/气口与储水及储气装置相连的管线上设置有压力表和分向开关，分向开关的A、B端口通过管线分别与储水装置和储气装置相连，且该段管线上设置有管线转接装置。

7.如权利要求4所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述储水装置和储气装置为独立的水存储罐和气体存储罐，两者的外部均设置有加压装置。

8.如权利要求1所述的岩石侵水-失水循环力学实验系统，其特征是，所述管线为橡皮管。

9.一种基于岩石侵水-失水循环力学实验系统的实验方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）岩样加工

将待测的岩样加工成圆柱形试样，保证岩样的表面平整；

（2）岩样加载

将岩样放置于岩石单轴加压装置的上、下加压板之间，并将岩样应变监测器贴在待观察的岩样表面；将水循环腔体封闭，启动单轴加压装置，控制加压速率，将压力升至目标压力后停止；

（3）岩样侵水

打开出气口开关，关闭出水口开关，将分向开关打开至A端口，在加压装置作用下，水存储罐内的水可通过连接管线，经进水/气口流进水循环腔体内，达到预定水位即淹没岩样，对岩样侵水一段时间即可完成岩样侵水；

（4）岩样失水

将分向开关打开至B端口，同时关闭出气口开关，气体存储罐的气体在加压装置作用下，经进水/气口进入水循环腔体，打开出水口开关，随着水循环腔内气压增加，废水会通过出水口，压入储水装置，待水循环腔体内水被完全排干净后关闭出水口开关，待岩样自然失水一段时间；

（5）岩样侵水-失水循环

重复步骤（3）、（4），实现岩样在恒定压力作用下的侵水-失水循环，到达目标循环次数；

（6）整理设备

待试验完成后，将水循环腔体内的水完全排除后，再卸载压力，关闭单轴加压装置，取出试验后的岩样，清理干净水循环腔；

（7）试验数据整理

对保存在计算机内的试验监测数据进行整理和分析。