专利名称：岩石静态崩解过程仪的制作方法
技术领域：
岩石性质试验技术领域背景技术 目前国内外关于岩石崩解性的试验有两种耐崩解性试验和普通崩解试验。耐崩解试验方法的规范主要有国际岩石力学学会(ISRM)1979年建议的方法和1999年发布的中国工程岩体试验方法标准(GB/T50266-99)中的耐崩解性试验方法，这两种试验规程大致相同，均是将试验样品在105℃～110℃下烘干2～6小时冷却，放入孔径为2mm的金属网圆筒中，置入水中以20r/min的速度转动10分钟，取出样品烘干称量，之后循环做一次，最后用原样品的烘干质量和残留样品烘干质量求出岩石耐崩解指数。耐崩解性试验过程有强烈的外动力扰动，使岩石崩解完全和彻底，可以得出一个比较保守的崩解性设计指标，符合设计的需求，但并不符合岩石实际崩解过程；普通崩解试验常见于科研项目和特殊工程岩石性质测试。常用的方法是将岩样静置入水中或放在空气中，直至岩样崩解完全(一次或多次崩解)，用岩样起始质量和崩解完全后剩余质量求出岩样崩解率。普通崩解试验的试验过程比较符合实际崩解情况，但该试验无法对岩石各种破坏形式(泥糊状，碎屑状，角砾状和碎块状)的过程进行定量描述，不利于岩石崩解形式及其崩解机理的分析和解释。
总之，上述目前两种岩石崩解试验方法，前者试验过程有强烈的外动力扰动，使岩石崩解完全和彻底，可以得出一个比较保守的崩解性设计指标，符合设计的需求，但并不符合岩石实际崩解过程；后者试验过程比较符合实际崩解情况，但该试验无法对岩石各种破坏形式(泥糊状，碎屑状，角砾状和碎块状)的过程进行定量描述，不利于岩石崩解形式及其崩解机理的分析和解释。两种方法均不能满足定量地描述岩石崩解过程的要求。
发明内容
本发明提供一种能对岩石各种崩解破坏形式过程进行定量描述，实时记录岩石崩解速率，全程记录崩解时间和崩解特征，有利于岩石崩解机理分析和解释的岩石静态崩解过程仪。将岩样置于网孔直径为10mm的金属网圆筒中，在该金属网圆筒外套置网孔直径为5mm的金属网圆筒，再将5mm孔径的金属网圆筒外套置孔径为2mm的金属网圆筒，各金属网圆筒分别悬挂在三个电子天平上，且各金属网圆筒不能接触。将金属网圆筒浸入玻璃试验缸的水溶液中，这时开始全程记录各时刻三个电子天平的读数，即可定量描述岩石各种崩解破坏形式(泥糊状，碎屑状，角砾状和碎块状)的崩解过程。在网孔直径为10mm的金属网圆筒的底面有金属支脚，可使岩样崩解面临空，崩解物顺利掉落。
基本原理与技术根据岩石崩解试验原理，评价岩石崩解性有三个指标崩解时间；崩解特征(崩解过程现象)；崩解速度。采用岩石静态崩解过程仪可以实时定量获得这些指标。
岩石静态崩解过程仪主要由崩解仪部分和量测记录部分组成。
崩解仪由三个金属网圆筒5、6和7套置而成，金属网圆筒5、6和7分别用连杆9悬挂在三台电子天平8上。金属网圆筒5、6和7的网孔直径分别为2mm、5mm和10mm，各金属网圆筒不接触，金属网圆筒各侧面和底面均为网面。由于崩解物大小小于2mm时为泥糊状崩解破坏，崩解物大小在2mm和5mm之间时为碎屑状崩解破坏，崩解物大小在5mm和10mm之间时为角砾状崩解破坏，崩解物大小大于10mm时为碎块状崩解破坏，所以三个金属网圆筒的网孔直径选择为2mm、5mm和10mm。在崩解试验开始时，应将金属网圆筒浸入水溶液中，岩样必须被浸没，金属网圆筒5底面不得与玻璃试验缸3接触。在网孔直径为10mm的金属网圆筒7的底面焊有金属支脚，将岩样放置在金属支脚上，使岩样崩解面临空，崩解物能顺利掉落。
量测记录部分主要是三台电子天平，秒表和摄像机。三台电子天平记录岩石崩解过程中各金属网圆筒质量的变化，用秒表记录崩解时间，摄像机记录崩解过程。根据电子天平各时刻的读数，可计算出岩石崩解过程中各个时刻的崩解速度，定量描述各种崩解破坏形式发生的过程。
1岩石试样；2水溶液；3玻璃试验缸；4液面；5网孔直径为2mm的金属网圆筒；6网孔直径为5mm的金属网圆筒；7网孔直径为10mm的金属网圆筒；8电子天平(精度0.01g)；9连杆；10网桶底面支脚具体实施方式
1.将岩样放入恒温箱，以5℃/2小时的增温速率使岩石温度达到105℃，然后将岩石放在干燥器中自然冷却；或者直接以某一初始含水量试样开始试验。
2.将岩样放入孔径为10mm金属网圆筒7的底面支脚上，用电子天平8称其质量；分别用弹簧秤称出孔径为5mm和2mm金属网圆筒6和5的质量。分别将三个孔径的网桶悬挂在固定在仪器架上的电子天平8上。岩样置于孔径为10mm的金属网圆筒7中，将孔径为10mm的金属网圆筒7置于孔径为5mm的金属网圆筒6中，再将孔径为5mm的金属网圆筒6置于孔径为2mm的金属网圆筒5中，各个网桶不能接触。
3.将套置的金属网圆筒浸入装满水溶液的玻璃试验缸3中，同时开启摄像机，开始计时读数，记录三个电子天平8读数的变化。待到三个电子天平8读数变化小于0.01g/h时，将金属网圆筒7中剩余的岩样取出，放入恒温箱或者置于空气中晾干，重复1～3步骤，直至岩样完全崩解为止。
权利要求
1.岩石静态崩解过程仪主要由崩解仪部分和量测记录部分组成。崩解仪由三个金属网圆筒5、6和7套置而成。岩样置于网孔直径为10mm的金属网圆筒7中，在该金属网圆筒外套置网孔直径为5mm的金属网圆筒6，再将5mm孔径的金属网圆筒6外套置孔径为2mm的金属网圆筒5，金属网圆筒5、6和7分别用连杆9悬挂在三台电子天平8上。各金属网圆筒不能接触，金属网圆筒各侧面和底面均为网面。量测记录部分主要是三台电子天平，秒表和摄像机。
2.根据权利要求1所述，在崩解试验开始时，应将金属网圆筒浸入水溶液中，岩样必须被浸没，金属网圆筒5底面不得与玻璃试验缸3接触。
3.根据权利要求1所述，在网孔直径为10mm的金属网圆筒7的底面焊有金属支脚，将岩样放置在金属支脚上，使岩样崩解面临空，崩解物能顺利掉落。
全文摘要
所属技术领域岩石性质试验技术领域，本发明提供一种能对岩石各种崩解破坏形式过程进行定量描述，实时记录岩石崩解速率，全程记录崩解时间和崩解特征，有利于岩石崩解机理分析的岩石静态崩解过程仪。将岩样置于网孔直径为10mm的金属网圆筒中，在该金属网圆筒外套置网孔直径为5mm的金属网圆筒，再将5mm孔径的金属网圆筒外套置孔径为2mm的金属网圆筒，各金属网圆筒分别悬挂在三个电子天平上，且各金属网圆筒不能接触。将金属网圆筒浸入玻璃试验缸的水溶液中，开始全程记录三个电子天平的读数，即可定量描述岩石各种崩解破坏形式(泥糊状，碎屑状，角砾状和碎块状)的崩解过程。在网孔直径为10mm的金属网圆筒的底面有金属支脚，使岩样崩解面临空，崩解物顺利掉落。
文档编号G01N33/38GK1601279SQ20041008368
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者李守定, 李晓, 张年学 申请人:中国科学院地质与地球物理研究所, 李守定, 李晓, 张年学