[发明专利]一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒及方法

说明书

一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒，包括底板，所述底板左右固定有侧面立柱，左右侧面立柱顶端滑动套入承压顶板；所述底板、承压顶板上相对一面上均设有垫条，垫条与岩样上竖直的定位线对齐；所述左右侧面立柱上安装有光电位移传感器，光电位移传感器与岩样上水平的定位线对齐；所述底板上设有导轨，导轨上滑动设有成对的楔形垫块，两个楔形垫块通过伸缩机构进行伸缩调节，且两个楔形垫块通过楔形面与岩样接触，实现岩样的对中、调平。本发明提供的一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒，可满足任意尺寸试样的试验需求，制作简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及岩石力学试验设备，尤其是一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒，用于测定岩石抗拉强度等力学参数。

背景技术

抗拉强度是岩石的基本力学参数之一。巴西劈裂法是一种常用的测试岩石抗拉强度的方法。典型的劈裂试验盒通常是固定尺寸的，只能进行一种尺寸的岩样劈裂试验，然而，根据工程和科研需要，这种劈裂试验不能满足试验需求，主要表现在如下几个方面：（1）只能进行直径50mm，长度50mm岩样的试样，无法进行其他尺寸岩样的试验，而根据工程要求，需要开展30mm~300mm、甚至更大尺寸的试样的劈裂试验；（2）采用接触式的位移传感器测试岩样在加载过程中的侧向变形，由于劈裂破坏是一种典型的脆性破坏，经常导致传感器损坏；在岩样安装和加载过程中，很难准确对中，加载过程中岩样易倾斜，进而影响试验结果，甚至导致试验失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒，可以便捷地固定岩样并且可以针对不同尺寸的岩石试样进行劈裂试验，使得试验操作更加方便，试验的结果更加准确。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒，包括底板，所述底板左右固定有侧面立柱，左右侧面立柱顶端滑动套入承压顶板；所述底板、承压顶板上相对一面上均设有垫条，垫条与岩样上竖直的定位线对齐；所述左右侧面立柱上安装有光电位移传感器，光电位移传感器与岩样上水平的定位线对齐；所述底板上设有导轨，导轨上滑动设有成对的楔形垫块，两个楔形垫块通过伸缩机构进行伸缩调节，且两个楔形垫块通过楔形面与岩样接触，实现岩样的对中、调平。

所述承压顶板为十字形顶板，十字形顶板两翼端部带有与侧面立柱（3）连接的圆孔。

所述光电位移传感器通过传感器支座安装在侧面立柱上，通过支座上的调节螺栓可以调整和固定光电位移传感器。

所述传感器支座上端的侧面立柱上套有缓冲弹簧。

所述伸缩机构包括与楔形垫块可转动连接的调整丝杆，调整丝杆与立柱底座螺纹连接，且伸出立柱底座并与转轮连接。

6、一种多尺寸可调岩石劈裂试验方法，包括以下步骤：

第一步：在岩样端面和侧面绘制定位线；

第二步：将劈裂盒安装于压力试验机底座上，将岩样放置到劈裂试验盒内；

第三步：根据岩样的尺寸旋转转轮，调整楔形垫块在导轨上的位置，使得岩样竖直方向的定位线和上、下两根垫条所决定的平面重合；

第四步：接着根据岩样的尺寸调整光电位移传感器支座的位置，使得光电位移传感器对准岩样两侧的变形测试点；

第五步：在两根立柱上各自安装缓冲弹簧，之后安装承压顶板，放置垫块，保持承压板水平，使得承压顶板上的垫条和岩样端面定位线对齐；

第六步：通过转轮转动调整丝杆，楔形垫块后退，消除楔形垫块对岩样的支撑；

第七步：开启仪器进行加载，记录数据。

本发明一种多尺寸可调岩石劈裂试验盒，具有以下技术效果：