巖石自由膨脹率試驗(yàn)儀是巖石試件在浸水后產(chǎn)生的徑向和軸向變形分別與試件直徑和高度之比，以百分?jǐn)?shù)表示。該試驗(yàn)儀器為千分表數(shù)字直讀式結(jié)構(gòu)，適用于各類巖石膨脹性試驗(yàn)中的側(cè)向約束情況下，軸向位移變化的試驗(yàn)，配有透水板，千分表等試驗(yàn)裝置。

二、巖石自由膨脹率試驗(yàn)儀技術(shù)參數(shù)

1、千分表量程：1mm

2、精度：0.001mm

3、玻璃槽長*寬：95*95mm

4、玻璃槽高度：85mm

5、透水板：φ50mm/50*50mm

6、設(shè)計(jì)試塊尺寸：φ50*20mm/50*50mm

7、主機(jī)外形尺寸：200mm×100mm×195mm

三、 試驗(yàn)步驟

(1)將試件放人自由膨脹率試驗(yàn)儀內(nèi)，在試件上下分別放置透水板，頂部放置一塊金屬板。

(2)在試件上部和四側(cè)對(duì)稱的中心部位分別安裝千分表。四側(cè)千分表與試件接觸處，宜放置一塊薄銅片。

(3)讀記千分表讀數(shù)，每10min讀記1次，直至3次讀數(shù)不變。

(4)緩慢地向盛水容器內(nèi)注人潔凈水，直至淹沒上部透水板。

(5)在第1小時(shí)內(nèi)，每隔l0min測(cè)讀變形1次，以后每隔1h測(cè)讀變形1次，直至3次讀數(shù)差不大于0.001mm為止。浸水后試驗(yàn)時(shí)間不得小于48h。

(6)試驗(yàn)過程中，應(yīng)保持水位不變，水溫變化不得大于2℃

(7)試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)詳細(xì)描述試件的崩解、掉塊、表面泥化或軟化等現(xiàn)象。

四、 膨脹率計(jì)算

按下列公式分別計(jì)算巖石自由膨脹率、側(cè)向約束膨脹率、膨脹壓力

VH=△H/H *100

VD=△D/D *100

VHP=△H1/H *100

PS=F/A

式中：

VH——巖石軸向自由膨脹率(%)

VD——巖石徑向自由膨脹率(%)

VHP——巖石側(cè)向約束膨脹率(%)

Ps——巖石膨脹壓力(MPa)

△H——試件軸向變形值(mm)

H——試件高度mm

△D ——試件徑向平均變形值(mm)

D——試件直徑或邊長(mm)

△H1——有側(cè)向約束試件的軸向變形值(mm)

F——軸向荷載(N)

A——試件截面積(mm2)

巖石軸向自由膨脹率、徑向自由膨脹率、側(cè)向約束膨脹率試驗(yàn)結(jié)果精確至0.1%,

巖石膨脹壓力試驗(yàn)結(jié)果精確至0.001MPa.

五、試驗(yàn)記錄

膨脹性試驗(yàn)記錄應(yīng)包括巖石名稱、試驗(yàn)編號(hào)、試件編號(hào)、試件描述、試件尺寸、溫度、試驗(yàn)時(shí)間、軸向變形、徑向變形和軸向荷載。

六、條文說明

1.巖石膨脹性試驗(yàn)適用于測(cè)定天然狀態(tài)下含易吸水膨脹礦物巖石的膨脹性質(zhì)，如粘土巖類巖石。