[发明专利]一种岩石断裂韧性测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述岩石断裂韧性测试装置包括：

壳体，其内部具有用于放置岩石试样的围压腔；

加热装置，用于加热所述围压腔内的岩石试样；

流体注入装置，用于向所述岩石试样内注入流体，以对所述岩石试样施加孔隙压力；

加载轴，伸入所述围压腔内，所述加载轴通过向所述岩石试样施加压力使所述岩石试样断裂。

2.如权利要求1所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述流体注入装置包括：

至少一压板，设于所述围压腔内，用于固定在所述岩石试样的外壁上，所述压板上设有注入孔；

注入管线，与所述压板连接且与所述注入孔连通；

注入泵，与所述注入管线连接。

3.如权利要求2所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述岩石试样包括两个相对的侧面，两个所述侧面上分别固定一个所述压板，每个所述压板连接一所述注入管线。

4.如权利要求2所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述压板的侧面上固定有多孔垫片，并通过所述多孔垫片与所述岩石试样的外壁接触，所述多孔垫片将所述压板上的注入孔与所述岩石试样内的孔隙连通。

5.如权利要求1所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述加载轴的朝向所述岩石试样的一端连接压头，所述加载轴和所述压头之间设有耐高温压力传感器。

6.如权利要求1所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述围压腔内还设有用于连接所述岩石试样的耐高温应变片，所述耐高温应变片连接数据线，所述数据线穿过所述壳体并伸出所述壳体外，以连接控制系统。

7.如权利要求1所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述围压腔内设有支撑架，所述壳体通过所述支撑架支撑所述岩石试样，所述支撑架和所述岩石试样线接触。

8.如权利要求1所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述围压腔内设有用于监测温度的热电偶。

9.如权利要求1所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述壳体内还设有轴压腔，所述轴压腔和所述围压腔互不连通，所述加载轴穿过所述轴压腔，所述加载轴的外壁上固定有气密环，并通过所述气密环与所述轴压腔的侧壁滑动接触，所述轴压腔通过设于所述壳体上的连通通道与外界大气连通。

10.如权利要求9所述的岩石断裂韧性测试装置，其特征在于，所述壳体包括由下至上依次连接的围压座、围压筒、轴压筒和盖板，所述围压座、所述围压筒和所述轴压筒共同围成所述围压腔，所述轴压筒和所述盖板共同围成所述轴压腔，所述加载轴穿过所述盖板和所述轴压筒。

11.一种岩石断裂韧性测试方法，其特征在于，所述测试方法采用权利要求1至10任一项所述的岩石断裂韧性测试装置，所述测试方法包括：

将所述岩石试样放入所述围压腔内；

向所述围压腔内注入液压油，调整所述围压腔内液压油的压力，直至达到预设围压；

朝所述岩石试样移动所述加载轴，直至所述加载轴与所述岩石试样接触且接触力达到预设预应力；

通过所述流体注入装置向所述岩石试样内注入流体，直至所述岩石试样内达到预设孔隙压力值；

启动所述加热装置，对所述围压腔内的液压油和岩石试样加热，直至达到预设温度；

再次朝所述岩石试样移动所述加载轴，以对所述岩石试样施加压力，直至所述岩石试样断裂。