岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法

摘要

本发明提供岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，其特征在于，包括以下步骤：擦拭试样表面除去浮尘；在试样上标记应变片的待粘贴位置；用牙刷蘸取酒精，在标记位置沿着应变的方向擦拭；在标记位置处涂上粘贴剂，覆盖塑料薄片，待粘贴剂凝固后揭下薄片；在应变片背面匀涂粘贴剂，在试样上滴粘贴剂粘贴应变片，盖上塑料薄片并按压；按住应变片端部导线，从有导线端沿应变方向慢慢揭开薄片；粘贴绝缘胶布固定导线，在应变片上涂硅橡胶；标记应变片的2根导线；在橡皮套上穿孔，将塑料管穿过孔从橡胶套底伸出；将导线顺着塑料管穿出；拉出塑料管，牵出导线，将试样装进橡胶套，慢慢扯出导线；用密封胶封住孔，手蘸取肥皂液对密封胶挤压塑形使其密实。

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法。

技术背景

在岩石多场耦合的三轴压缩试验中，需要对试验过程中岩石的轴向和环向变形进行实时测量，且对数据采集的精确性有很高的要求。目前用于岩石多场耦合试验设备主要为温度-渗透-应力-化学全耦合多功能试验系统，该系统中主要部分为三轴压力室。

目前运用较多的是由中国科学院与法国里尔力学试验室合作自主研发的自平衡三轴压力室。压力室内部有高精度轴向差动式位移传感器(LVDT)和侧向梁式侧向传感器。

实际试验过程中发现LVDT和侧向传感器采集得到的数据并不理想，并且考虑到在三轴流变试验中流变时间的长期性，现阶段改用应变片代取之前的LVDT和侧向传感器进行数据采集。

通过粘贴应变片对岩石三轴压缩试验过程中试样的变形进行数据采集时，传统的粘贴方式不能完全避免在试验过程应变片脱落和破环的现象，且传统粘贴方式采集到的数据曲线与实际变形存在差异。

发明内容

本发明目的在于提供一种岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，能够解决上述问题。为了实现这一目的，本发明采用了以下方案：

本发明提供一种岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.擦拭：擦拭试样表面除去浮尘；步骤2.标记：在试样上需要粘贴应变片的位置做标记；步骤3.擦拭：用牙刷蘸取酒精，在标记位置沿着应变的方向擦拭试样，擦拭面积大于粘贴面积；步骤4.找平：待酒精挥发完全干燥后，在待粘贴应变片的位置处涂上一层粘贴剂，然后均匀覆盖上塑料薄片，静置待粘贴剂凝固后揭下该塑料薄片；步骤5.粘贴：在应变片的背面均匀涂上粘贴剂，并在试样上对应的粘贴位置滴上粘贴剂；精准地将应变片置于粘贴位置后，不要再移动应变片；在置于粘贴位置的应变片上盖上塑料薄片；均匀按压塑料薄片，然后静置；步骤6.揭开：待粘贴剂凝固后，按住应变片端部导线，并从有导线端沿应变方向慢慢揭开塑料薄片，防止应变片随着塑料薄片翻起；步骤7.涂胶：确认应变片粘贴牢固后粘贴绝缘胶布固定导线，并在应变片上均匀涂抹一层硅橡胶，然后静置；步骤8.导线标记：对同一片应变片的2根导线进行标记，以便后期焊接、装样确认；步骤9.穿孔：在橡皮套上穿一个小孔，将备好的塑料管穿过小孔从橡胶套底端伸出；步骤10.穿线：将橡皮套的导线顺着塑料管穿出；步骤11.牵出导线：慢慢拉出塑料管，牵出应变片导线，将试样装进橡胶套，同时慢慢扯出导线；步骤12.封胶：用密封胶封住橡皮套小孔，手蘸取少量肥皂液对密封胶挤压塑形使其密实，然后静置，其中，在步骤4和步骤5中采用的塑料薄片均为不易被粘贴剂粘住的塑料薄片。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤4中，若揭下塑料薄片后发现粘贴表面依旧不平整，可用砂纸打磨整平，并用酒精擦拭除去浮尘，晾干。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤5中，应变片背面涂抹的粘贴剂的量为2～3滴，涂抹面积稍大于应变片的覆盖面积；试样上粘贴位置处滴加的粘贴剂的量为1滴。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤7中，静置时间为5～6小时。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤12中，静置时间为2～3天。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤12中，密封胶用堆积形成锥体状，锥体的底面积与试样截面相当。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤12中，应将导线引出位置处的密封胶挤压完好，以免渗油。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以包括以下步骤：步骤13.焊线：将应变片导线焊入指定的接头位置，注意必须要将导线的外包线焊入接头内，避免导线线芯外露，防止渗油；步骤14.安装上下透水垫板；步骤15.装样：用上下卡箍固定，注意卡箍尽量靠近橡胶套上下边缘，并拧紧卡箍。

本发明提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法，还可以具有以下特征：在步骤4和步骤5中采用的塑料薄片均为聚乙烯树脂片。

发明的作用与效果

本发明能够有效的确保应变片粘贴牢固，位置固定，进而保障数据采集的可靠性和精确性。

附图说明

图1为本发明实施例所涉及的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法的流程图；

图2至18分别为本发明实施例中步骤1至15的操作示意图；

图19为本发明实施例中的花岗岩常规三轴压缩试验获得的应力-应变曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明涉及的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法的具体实施方案进行详细地说明。

<实施例>

如图1所示，本实施例所提供的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法包括以下步骤：

步骤1.海绵擦拭：用海绵擦拭试样表面除去浮尘(如图2)。

步骤2.标记：在试样上需要粘贴应变片的位置做好标记(如图3)。

步骤3.酒精擦拭：用牙刷蘸取酒精，在标记位置沿着应变的方向擦拭试样除去浮尘，擦拭面积大于粘贴面积(如图4)。

步骤4.找平：待酒精挥发完全干燥后，在待粘贴应变片的位置处涂上一层粘贴剂，然后均匀覆盖上塑料薄片，静置待粘贴剂凝固后揭下该塑料薄片(如图5)。

若揭下塑料薄片后发现粘贴表面依旧不平整，可用砂纸打磨整平，并用酒精擦拭除去浮尘，晾干。

这里，采用的塑料薄片都可以是各种类型材质的，只要粘贴剂粘不住就行，本实施例中，采用的都是聚乙烯树脂片。

步骤5.粘贴：

①首先要确认好应变片的正反面，然后在应变片的背面均匀涂上2～3滴粘贴剂，涂抹面积稍大于应变片的覆盖面积；并在试样上对应的粘贴位置滴上1滴粘贴剂(如图6)。

②精准地将应变片置于粘贴位置后，不要再次移动应变片；在置于粘贴位置的应变片上盖上聚乙烯树脂片(如图7)。

③使用手指均匀按压塑料薄片进而按压应变片，约按压1分钟，然后静置(如图8)。

注意以上3步要快速连贯地进行，避免粘贴剂凝固而应变片没有粘贴好，同时应确保应变片粘贴后位置不会发生移动，若将放好的应变片取下调整位置重新粘贴会使粘性极大下降，并会对应变片造成破坏。

步骤6.揭开：待粘贴剂凝固后，按住应变片端部导线，并从有导线端沿应变方向慢慢揭开聚乙烯树脂片，防止应变片随着聚乙烯树脂片翻起(如图9)。

步骤7.涂胶：确认应变片粘贴牢固后粘贴绝缘胶布固定导线，并在应变片上均匀涂抹一层硅橡胶(在能完全覆盖住应变片的前提下越薄越好)，然后静置5～6小时(如图10)。

步骤8.导线标记：对同一片应变片的2根导线进行标记，以便后期焊接、装样确认(如图11)。

步骤9.穿孔：在橡皮套上穿一个小孔，大概位于橡皮套的中间位置，将备好的塑料管穿过小孔从橡胶套底端伸出(如图12)。

步骤10.穿线：将橡皮套的导线顺着塑料管穿出(如图13)。

步骤11.牵出导线：慢慢拉出塑料管，牵出应变片导线，将试样装进橡胶套，同时慢慢扯出导线(如图14)。

步骤12.封胶：用密封胶封住橡皮套小孔，密封胶适量，太多不容易凝固，太少则会渗油，不能起到密封作用，具体用胶量为密封胶堆积形成的锥形底面积与试样截面相当；手蘸取少量肥皂液对密封胶挤压塑形使其密实，特别是导线引出位置，需要用手指将该位置的密封胶挤压完好，以免渗油，然后静置2～3天(如图15)。

步骤13.焊线：将应变片导线焊入指定的接头位置，注意必须要将导线的外包线焊入接头内，避免导线线芯外露，防止渗油(如图16)。

步骤14.安装上下透水垫板(如图17)。

步骤15.装样：用上下卡箍固定，注意卡箍尽量靠近橡胶套上下边缘，并拧紧卡箍(如图18)。

实际试验数据见图19，从图中可以看出试验数据的曲线相对比较平滑，曲线各阶段的趋势也很明显，说明试验过程中应变片测量得到的数据较为精确。

以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的岩石三轴压缩试验中应变片的粘贴方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。