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

二、巖石自由膨脹率試驗儀技術參數

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、設計試塊尺寸：φ50*20mm/50*50mm

7、主機外形尺寸：200mm×100mm×195mm

三、 試驗步驟

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

(2)在試件上部和四側對稱的中心部位分別安裝千分表。四側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，每10min讀記1次，直至3次讀數不變。

(4)緩慢地向盛水容器內注人潔凈水，直至淹沒上部透水板。

(5)在第1小時內，每隔l0min測讀變形1次，以后每隔1h測讀變形1次，直至3次讀數差不大于0.001mm為止。浸水后試驗時間不得小于48h。

(6)試驗過程中，應保持水位不變，水溫變化不得大于2℃

(7)試驗過程中及試驗結束后，應詳細描述試件的崩解、掉塊、表面泥化或軟化等現象。

四、 膨脹率計算

按下列公式分別計算巖石自由膨脹率、側向約束膨脹率、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、側向約束膨脹率試驗結果精確至0.1%,

巖石膨脹壓力試驗結果精確至0.001MPa.

五、試驗記錄

膨脹性試驗記錄應包括巖石名稱、試驗編號、試件編號、試件描述、試件尺寸、溫度、試驗時間、軸向變形、徑向變形和軸向荷載。

六、條文說明

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