1.一种页岩吸水测试装置,其特征在于,所述页岩吸水测试装置用于测试页岩样本(10)的吸水膨胀机理,所述页岩吸水测试装置包括:膨胀管组件(20),所述膨胀管组件(20)设置在所述页岩样本(10)内部的容纳腔内,膨胀管组件(20)包括膨胀管,所述膨胀管的一端开口,所述膨胀管的另一端封闭,供水组件(30)与所述膨胀管开口的一端连接,以向所述膨胀管内输入预设压力的水;供水组件(30),所述供水组件(30)与所述膨胀管组件(20)连接,以通过向所述膨胀管组件(20)注入预设压力的水,使所述膨胀管组件(20)的体积膨胀并给所述页岩样本(10)的容纳腔壁施加向外的膨胀力,推动所述页岩样本(10)容纳腔的内壁向外扩张;检测机构,所述检测机构与所述页岩样本(10)连接,以检测所述膨胀管组件(20)在膨胀后所述页岩样本(10)的体积变化。
2.根据权利要求1所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述检测机构包括:激光扫描仪(41),所述激光扫描仪(41)设置在所述页岩样本(10)的一侧以用于检测所述页岩样本(10)表面的形变。
3.根据权利要求1所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述检测机构包括:第一检测板组件(42),所述第一检测板组件(42)沿第一预设方向设置在所述页岩样本(10)的侧面,并与所述页岩样本(10)的侧面抵接连接;第一位移检测器,所述第一位移检测器与所述第一检测板组件(42)连接,以检测所述第一检测板组件(42)在所述页岩样本(10)膨胀前后沿所述第一预设方向上的位移变化。
4.根据权利要求3所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述第一检测板组件(42)包括两个所述第一检测板,两个所述第一检测板分别设置在所述页岩样本(10)的相对两侧,所述检测机构还包括:第一加载系统(43),所述第一加载系统(43)与两个所述第一检测板均连接,以通过两个所述第一检测板给所述页岩样本(10)施加一对大小相同、方向相反的第一预应力,以夹紧所述页岩样本(10);第一压力表(44),所述第一压力表(44)与所述第一检测板组件(42)连接,以检测所述页岩样本(10)膨胀前后对所述第一检测板组件(42)的推力变化。
5.根据权利要求3所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述检测机构还包括:第二检测板组件,所述第二检测板组件沿第二预设方向设置在所述页岩样本(10)的侧面,并与所述页岩样本(10)的侧面抵接连接,其中,所述第二预设方向与所述第一预设方向相互垂直;第二位移检测器,所述第二位移检测器与所述第二检测板组件连接,以检测所述第二检测板组件在所述页岩样本(10)膨胀前后沿所述第二预设方向上的位移变化。
6.根据权利要求5所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述第二检测板组件包括两个所述第二检测板,两个所述第二检测板分别设置在所述页岩样本(10)的相对两侧,所述检测机构还包括:第二加载系统(46),所述第二加载系统(46)与两个所述第二检测板均连接,以通过两个所述第二检测板给所述页岩样本(10)施加一对大小相同、方向相反的第二预应力,以夹紧所述页岩样本(10);第二压力表(47),所述第二压力表(47)与所述第二检测板组件连接,以检测所述页岩样本(10)膨胀前后对所述第二检测板组件的推力变化。
7.根据权利要求1所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述检测机构还包括:支撑组件(48),所述支撑组件(48)可移动地设置在所述页岩样本(10)的底部,以支撑所述页岩样本(10);第三位移检测器(49),所述第三位移检测器(49)与所述支撑组件(48)连接,以检测所述支撑组件(48)在所述页岩样本(10)膨胀前后沿竖直方向上的位移变化。
8.根据权利要求1所述的页岩吸水测试装置,其特征在于,所述供水组件(30)包括:注水泵(31),所述注水泵(31)通过水管与所述膨胀管组件(20)连接;第三压力表(32),所述第三压力表(32)设置在所述水管上,以检测向所述膨胀管组件(20)内注入水的压力。
9.一种测试方法,其特征在于,所述测试方法采用权利要求1至8中任一项所述的页岩吸水测试装置对页岩样本(10)进行测试,所述测试方法包括:步骤S1:选取所述页岩样本(10),将所述页岩样本(10)放置在支撑组件(48)上,并将膨胀管组件(20)放置在所述页岩样本(10)的容纳腔内;步骤S2:沿第一预设方向和第二预设方向分别对所述页岩样本(10)加载预应力;步骤S3:向所述膨胀管组件(20)内注入预设压力的水,以使所述膨胀管组件(20)膨胀并对所述容纳腔的内壁施加向外的力;步骤S4:通过检测机构检测所述页岩样本(10)在所述膨胀管组件(20)膨胀前后所述页岩样本(10)的体积变化。