[發明專利]一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具及測試方法

在審

• 申請號: 202110423809.5
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113281160A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李健
• 申請（專利權）人: 六盤水師范學院
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 徐州先卓知識產權代理事務所(普通合伙) 32555
• 代理人: 于浩

本發明公開了一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具及測試方法，涉及土木與水利工程技術領域，解決了具有較大斷裂過程區的熱損傷巖石測試尺寸效應參數時需要加工大比例范圍的試件的問題。一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具及測試方法，包括巖心套，所述巖心套的內側安裝有測試試件主體，所述測試試件主體底端的內側設置有切縫，所述巖心套的兩側均安裝有弧形連接夾持架，所述弧形連接夾持架的一側安裝有夾持梁體。本發明通過對三種不同長度尺寸的巖體進行尺寸效應參數的測試，且便于夾持固定，測試條件保持一致，有效提高測試結果的準確性。

技術領域

本發明涉及土木與水利工程技術領域，具體為一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具及測試方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，對于巖石的斷裂韌性已經發展了多種方法進行測試，但大多都僅限于脆性巖石，對于準脆巖石如熱損傷巖石等，由于裂紋尖端斷裂過程區的存在，直接計算的斷裂韌性往往存在明顯的尺寸效應，人們提出了尺寸效應模型(SEL)來計算真實斷裂韌性K_IC和斷裂過程區；由于斷裂過程區的影響，表觀斷裂韌性K_if與真實斷裂韌性K_IC往往存在較大的差別，并且隨著試件尺寸的減小和等效斷裂過程區長度的增加這種差別越來越大(如附圖8所示)，這意味著如采用小尺寸試件往往會引起較大的誤差，因此對于準脆性巖石，應采用尺寸效應模型(SEL)分析。

但是，現有的具有較大斷裂過程區的熱損傷巖石測試尺寸效應參數時需要加工大比例范圍的試件；因此，不滿足現有的需求，對此我們提出了一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具及測試方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具及測試方法，以解決上述背景技術中提出的現有的具有較大斷裂過程區的熱損傷巖石測試尺寸效應參數時需要加工大比例范圍的試件等問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種熱損傷巖石尺寸效應參數測試用夾具，包括巖心套，所述巖心套的內側安裝有測試試件主體，所述測試試件主體底端的內側設置有切縫，所述巖心套的兩側均安裝有弧形連接夾持架，所述弧形連接夾持架的一側安裝有夾持梁體，所述夾持梁體一端的內側設置有十個連接螺栓，所述夾持梁體與弧形連接夾持架通過連接螺栓連接固定。

優選的，所述測試試件主體的材質為巖石，所述巖心套和測試試件主體的長度尺寸均分為三種，所述巖心套和測試試件主體的三種長度尺寸分別為200mm、100mm和50mm。

優選的，所述切縫的長度尺寸分為三種，所述切縫的三種長度尺寸分別為60mm、30mm和15mm，所述測試試件主體的直徑尺寸為50mm。

優選的，所述巖心套的內壁與測試試件主體的外表面均設置有高強度結構膠，所述巖心套與測試試件主體通過高強度結構膠粘接固定。

優選的，所述弧形連接夾持架的一側設置有夾持弧形槽，所述巖心套設置在夾持弧形槽的內側，兩個所述弧形連接夾持架通過巖心套連接。

與現有技術相比，本發明的準脆材料尺寸效應參數測試用夾具的有益效果是：

本發明通過使用夾具對巖體進行裝夾，便于實現對不同長度尺寸的巖心進行固定，且裝夾操作方便，固定效果好。

一種熱損傷巖石效應參數測試方法，所述熱損傷巖石效應參數測試方法包括以下步驟：

(A)鉆取巖心材料得到三種尺寸的測試試件主體，將測試試件主體進行初步加工，具體為使用打磨機對測試試件主體的外表面進行打磨切割，確保測試試件主體的外觀尺寸符合測試要求；