[实用新型]一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具

说明书

本实用新型公开了一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具，包括设置于底部的底板、长方体块、上部压条、下部压条、橡胶垫片以及竖板；所述下部压条设置于底板上表面的纵向中心线上，所述长方体块有2块，分别以所述下部压条为中心线左右对称固定设置在底板上，2块所述长方体块的间距等于圆柱型岩石试件的直径，2块所述长方体块的两端部分别设置有橡胶垫片，同一端的2块长方体块与同一个橡胶垫片面接触，2个所述橡胶垫片的另一面分别与竖板面接触，所述长方体块、橡胶垫片、竖板围成的空间用于放置圆柱型岩石试件。本实用新型的有益效果为：解决了巴西劈裂试验中对中困难和压条易偏移的问题，提高了试验效率和裂隙面劈裂成功率。

技术领域

本实用新型涉及一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具，属于劈裂夹具技术领域。

背景技术

粗糙裂隙面的渗透特性和剪切力学特性研究的前提是需要制作人工粗糙裂隙面，一般通过完整的圆柱型岩石块进行巴西劈裂得到人工粗糙裂隙面。

巴西劈裂适用于直径为50mm，高度为25±2mm的实心圆柱型试件，一般采用两种方式进行试验。其一是将圆柱型试件放于国际岩石力学学会推荐的上下两个圆弧形夹具进行加载，这种方式能够防止试件承受偏心荷载，从而使岩石试件对中劈裂，但是由于圆弧形模具与试件之间不是严格上的线接触，容易造成整个试件破坏，较难得到对半劈裂形成的人工裂隙面。其二是将圆柱试件放于压力机的承压板上，并直接在承压板与岩石试件之间沿试件轴向方向上下各放置一根钢质压条用以施加线性荷载，使之沿试件直径方向发生拉裂破坏，进行试验。但对于尺寸为φ50mm×100mm的标准圆柱型试件制作人工裂隙面，直接采用以上方式进行巴西劈裂试验发现，由于钢质压条不固定且细长，压条与圆柱试件接触面积小，钢质压条容易沿圆柱面发生滑位，放置比较困难，可操作性差，难以准确地做到上下部钢质压条平行于圆柱型试件轴线，并保证上下部钢质压条严格对中且连线为试件的直径。以上问题往往使得岩石试件在加载时易受到偏心荷载，导致劈裂后的岩石试件破裂成细小碎块，或劈裂形成的人工裂隙面偏离中轴面过大，没有对中劈裂形成通过岩石试件直径的裂隙面，人工粗糙裂隙面制作成功率较低。再有在加载时，岩石试件外部无保护装置，若岩石试件被突然压裂破坏，易造成岩石试件碎屑飞散，容易损害加载仪器和伤害操作人员；因此针对以上巴西劈裂试验所面临的问题，需要改进巴西劈裂试验方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具，解决了巴西劈裂试验中圆柱型试件施加严格对中的线荷载困难和钢质压条易偏移的问题，显著地提高试验效率和人工裂隙面劈裂成功率。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具，包括设置于底部的底板、长方体块、上部压条、下部压条、橡胶垫片以及竖板；所述下部压条设置于底板上表面的纵向中心线上，所述长方体块有2块，分别以所述下部压条为中心线左右对称固定设置在底板上，2块所述长方体块的间距等于圆柱型岩石试件的直径，2块所述长方体块的两端部分别设置有橡胶垫片，同一端的2块长方体块与同一个橡胶垫片面接触，2个所述橡胶垫片的另一面分别与竖板面接触，所述长方体块、橡胶垫片、竖板围成的空间用于放置圆柱型岩石试件；所述橡胶垫片和竖板的底部中心皆开设有用于下部压条穿过的孔，所述橡胶垫片和竖板皆以下部压条为中心左右对称设置，所述竖板的横向垂直面的垂直中心线处画有标识线，用于圆柱型岩石试件的对中；所述上部压条固定在圆柱型岩石试件的加载基线处；所述竖板的高度小于圆柱型岩石试件的直径加下部压条的直径之和。

上述的一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具，所述橡胶垫片的高度大于或等于长方体块的高度，橡胶垫片的厚度为5mm，橡胶垫片的长度大于或等于2块长方体块的宽度之和再加上圆柱型岩石试件的直径。

上述的一种用于制作圆柱型岩石人工粗糙裂隙面的劈裂夹具，所述竖板为塑料板，所述长方体块为长方体木质块，所述上部压条和下部压条皆为钢质压条，所述底板为钢质底板。