[发明专利]一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法

权利要求书

1.一种三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备岩土材料试样以及石英石标准试样；

通过实时高温真三轴试验系统分别对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行三向加压；

通过高温温控系统分别对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行加热，获得所述岩土材料试样及所述石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量；

根据所述岩土材料试样及所述石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量，运用测定公式算得所述岩土材料试样在三维应力条件下的三向线性膨胀系数；

所述高温温控系统包括4组热电偶、3个位移传感器、3个压力传感器，

每组所述热电偶包括1个温度传感器及8根电热棒；4组所述热电偶分别设置在所述岩土材料试样或所述石英石标准试样的4个边角上，以检测所述岩土材料试样或所述石英石标准试样的温度；

3个所述位移传感器分别设置在所述岩土材料试样或所述石英石标准试样的三个施力面上，以检测3个所述施力面的位移；

3个所述压力传感器分别设置在所述岩土材料试样或所述石英石标准试样的3个所述施力面上，以检测3个所述施力面的压力；

通过高温温控系统分别对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行加热，具体为：

通过所述压力传感器检测3个所述施力面的压力值，达到预设压力并维持恒定，运用恒压加载模式来施加预设压力；

通过所述位移传感器检测3个所述施力面的位移初始值；

所述温度传感器检测所述岩土材料试样及所述石英石标准试样的温度初始值，通过所述电热棒对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行加热，使所述岩土材料试样及所述石英石标准试样达到温度设定值；

当所述岩土材料试样及所述石英石标准试样达到温度设定值后，通过所述位移传感器检测3个所述施力面的位移变化值；

将所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行恒温2小时；

根据3个所述施力面的位移变化值确定所述岩土材料试样及所述石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量；

所述测定公式为：

其中，n＝(1，2，3)，为所述岩土材料试样在三维应力条件下的三向线性膨胀系数，l_cn为所述岩土材料试样在三维应力条件下的三向线膨胀量，l_sn为所述石英石标准试样在三维应力条件下的三向线膨胀量，l_n为所述岩土材料试样的三向长度，T₀为所述岩土材料试样加热前的温度初始值，T₁为所述岩土材料试样加热后的温度设定值。

2.如权利要求1所述的三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，其特征在于，制备岩土材料试样，具体为：

将岩土材料加工成50×50×100mm的标准方形试样；

将耐高温紫铜箔片覆盖所述标准方形试样的表面，获得所述岩土材料试样。

3.如权利要求1所述的三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，其特征在于，所述实时高温真三轴试验系统包括三个加载系统及伺服控制器，所述加载系统包括：液压伺服泵、油缸、加载杆，

所述伺服控制器连接并控制所有所述液压伺服泵；

所述液压伺服泵输送液压油到所述油缸；

所述油缸驱动所述加载杆运动；

所述加载杆端部固定一热塑模具钢，所述热塑模具钢靠近所述加载杆一侧的表面设置隔热板。

4.如权利要求3所述的三维应力条件下岩土材料三向热膨胀系数测试方法，其特征在于，

对所述岩土材料试样及所述石英石标准试样进行三向加压时，将各个所述加载杆与所述岩土材料试样或所述石英石标准试样的对应表面进行对中，所述伺服控制器控制3个所述液压伺服泵同时工作，同时从3个方向施加预设压应力到所述岩土材料试样或所述石英石标准试样上。