石料试验作业指导书

石料试验作业指导书

第一节石料密度试验

比重瓶法

一、目的和适用范围

石料的密度是指在100°C~110°C下烘至石料矿质单位体积（不包括开口与闭口孔

隙体积）的质量。

本方法适用于不含水溶性矿物成分的石料的密度测定。

二、主要试验步骤

1、粉碎岩石试样成能通过O.25mm的石粉。

2、用四分法取烘干的石粉倒入比重瓶，（称取时精确至0.0001g,本试验精度

均同）煮沸比重瓶里的悬液为止。恒温后加入蒸储水置于恒温水槽中，温度稳定后

称其质量。

3、到出悬液，注入蒸馈水，到恒温水箱恒温。温度稳定后，称取其质量。

三、结果整理

石料密度值：（精确至0.01g/cm3）

Pt=m1*Pwt/（m1+m2-m3）

Pt—石料密度，g/cm3

Pwt--t°C时蒸储水的密度，g/cm3

ml-烘干试样的质量，g

m2一瓶加水的合质量，g

m3一瓶、水与试样的总质量，g

以两次试验结果的算术平均值为测定值，如两次试验结果之差大于O.02g∕cm3时，应重新取样试验。

李氏比重瓶法

一、目的和适用范围

对含有水溶性矿物成分的岩石宜选用本法测定密度。

二、主要步骤

1、贯入煤油读出比重瓶的始度数，将李氏比重瓶置于恒温箱中恒温，读出第一次读数，精确至0.05mlL.

2、称出冷却后的瓷皿加石粉质量(精确至0.0001g,以下同)。将石粉加入瓶中，摇匀，排出空气，放入恒温箱中恒温，记下第二次读数。

3、称出瓷皿加剩余石粉的合质量。

三、结果整理

Pt=(m1-m2)/V

V=V2-V1

Pt―石料密度，g/cm3

ml一试验前石粉加瓷皿合质量，g

m2一试验后剩余石粉加瓷皿的合质量，g

V一被石粉所排开的液体体积，cm3

第二节石料单轴抗压强度试验

一、目的与适用范围

本试验是测定规则形状岩石试样单轴抗压强度的方法。主要用于岩石的强度的强度分机和延性描述。

本方法采用饱水状态下的岩石立方体（或圆柱体）试件的抗压强度来评定岩石强度（包括碎石或软石的原始岩石强度）。

二、主要试验步骤

1、量取立方体的变长，计算其顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的界面积。

2、对试件进行饱水处理后进行强度试验。记录试件的最大荷载记录以N表示，精度1%。

三、结果整理

公式：

R=P∕A

R-岩石的抗压强度，MPa

P一极限破坏时的荷载，N

A一试件的界面积，mm2

取6个试件试验结果的算数平均值作为测定值，如6个中的2个与其他4个试件抗压强度的算术平均值相差3倍以上,则取试验结果相接近的4个试件的算术平均值作为抗压强度测定值。

有显着层理的岩石，取垂直与平行层理方向的试件强度的平均值作为试验结果

第三节石料毛体积密度及孔隙率试验

石料毛体积密度试验（静水称量法）

一、目的和适用范围

测定石料在干燥状态下包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量。

遇水崩解、易溶和有干缩湿胀性的松软石料不宜用静水称量法测定溶液。

二、仪器设备

试件加工设备，工业天平，烘箱

三、试验步骤

1、将试件放入烘箱，在105°C±5°C下烘至恒量，烘干时间一般为12—24h,取出试件置于干燥器内冷却至室，日/J∏lo

2、从干燥器内取出试件，放在天平上称量，精确至0.01g。

3、将称量后的试件置于盛水容器内，先注水至试件高度的1/4处，以后每隔2h分别注水至试件高度的1/2和3/4,6h 后将水加至高出试件顶面20mm以上，以利试件内空气逸出。试件全部被水淹没后再自由吸水48h。

4、取出浸水试件，用湿纱布擦去试件表面水分，区即称其质量。

四、结果整理

ph=m∕V

V=(m1-m2)/pw

ph—石料毛体积密度

m一烘干至恒量时的试件质量

V—石料体积

ml一面干吸水饱和试件在空气中的质量

m2一面干吸水饱和试件在水中的质量

Pw一水的密度

毛体积密度试验(蜡封法)

一、目的和适用范围

测定石料在干燥状态下包括孔隙在内的单位体积固体

材料的质量。

遇水崩解、易溶和有干缩湿胀性的松软石料不宜用静

水称量法测定溶液。

二、仪器设备

石蜡，软毛刷

三、试验步骤

1、将试件放入烘箱，在105°C±5°C下烘至恒量，

烘干时间一般为12—24h,取出试件置于干燥器内冷却至室

•、日

ZfflIo

2、从干燥器内取出试件，放在天平上称量，精确至0.01g。

3、将石蜡加热熔化，至稍高于熔点，用软毛刷在石料试件表面涂上一层厚度不大于Inlm的石蜡层，冷却后准确称出涂有石蜡试件的质量。

4、将涂有石蜡的试件系于天平上，称出其在水中的质量。

5、擦干试件表面的水分，在空气中重新称取蜡封试件的质量，检查此时蜡封试件的质量是否大于浸水前的质量而。如超过0.05g时，说明试件蜡封不好，水己浸入试件,应取试件重新测定。

四、结果整理

ph=m∕V

V=(ml-m2)/pw-(ml-m2)/pp

Ph—石料毛体积密度

m一烘干至恒量时的试件质量

rd—涂石蜡后试件在空气中的质量

m2-涂石蜡后试件在水中的质量

pw一水的密度

pp一石蜡的密度

孔隙率

一、目的和适用范围

计算石料的孔隙率。

二、结果整理

n=（1-p/pt）*100

n一石料孔隙率，%

P一石料的毛体积密度

Pt一石料的密度

第四节石料磨耗试验（洛杉矶法、狄法尔法）

磨耗试验（洛杉矶法）

一、目的和适用范围

1、测定石料的磨耗率。

2、石料磨耗率是指石料抵抗冲击、边缘剪力和磨擦的联合作用的性质。

二、仪器设备

小型碎石机，洛杉矶式磨耗机，台称，筛子

三、试验步骤

1、将试样用水冲洗干净，置于温度为105°C±5°C的烘箱中，烘至恒量，按规定称取试件，装入磨耗机之圆筒中,并加直径为48mm的钢球12个，每个质量为405-450g,总质量为5000±50g,盖好筒盖，将计数器调整至零位。

2、开动磨耗机，以30-33r∕min之转速转动500转后停止，取出试样。

3、用直径2mm的圆孔筛或边长1.6mm的方孔筛，筛去试样中的石屑，用水洗净留在筛上的试样，烘于恒，并准确称出

其质量。

四、结果整理

Q磨二(ml-m2)*100∕m1

Q磨-石料磨耗率，%

rd-装入圆筒中的试样质量，g

m2-试验后洗净烘干的试样质量，g

石料磨耗试验(狄法尔法)

一、目的和适用范围

1、测定石料的磨耗率。

2、石料磨耗率是指石料抵抗冲击、边缘剪力和磨擦的联合作用的性质。

3、本法在无洛杉矶试验设备情况下方允许使用。

二、仪器设备

狄法尔式磨耗试验机

三、试验步骤

1、将称量好的两份试样分别放入磨耗机的两圆筒

中，调整计数器到零位。

2、开动磨耗试验机，以30-33r∕min转速旋转至IOoOO转止，取出试样。

3、用直径2mm的圆孔筛或边长1.6方孔筛，筛去试样中的石屑，用水冲洗留在筛上的试样，烘至恒量，准确称出其质量。

四、结果整理

Q磨二(ml-m2)*100∕m1

Q磨-石料磨耗率，%

rd-装入圆筒中的试样质量，g

m2-试验后洗净烘干的试样质量，g

第五节石料含水率、吸水率及饱水率试验

A、含水率试验

一、目的与适用范围

测定石料含水率。石料含水率是试件在105±5°C下烘干至恒量时所去水的质量与试件干质量的比值，以百分率表示，含水率试验适用于不含结晶水矿物的石料。

二、试验主要步骤

制备好的试件(不宜少于五个，质量不少于40g)称量(mi),精确至0.01g。

将试件105±5°C下烘干至恒量。烘干时间一般为12〜

24小时。

烘干冷却后的试件称量，精确至0.01g。（m2）

三、计算

石料含水率ω（精确至0.1）：

3=（r∏ι-m2）×100/m2

B、吸水率试验

一、目的与适用范围

测定石料吸水率。吸水率是指在室内常温（20士2℃）和大气压下石料的吸水率。

二、试验主要步骤

将制备好的试件在105±5°C下烘干至恒量，烘干时间一般为12~24小时。

烘干冷却后的试件称量，精确至0.01g。（m1）

将称量后的试件置于盛水容器内，先注水至试件高度的1/4处，以后每隔2小时注水至试件高度的1/2处和3/4处，6小时后将水加至高出试件顶面20mm以上，试件全部浸水后自由吸水48小时。

浸水48小时后的试件用拧干湿毛巾轻轻擦去试件表面水（不得吸走空隙内的水），立即称量（血）

三、计算

石料吸水率3x（精确至0.01%）:

3X=（m2-mι）×100/mi

C、饱水率试验

一、目的与适用范围

测定石料饱水率。饱水率是指在常温（20±2°C）和真空（真空度为20mmHg）条件下的最大吸水质量占烘干石料试件质量的百分率。

二、试验主要步骤

将制备好的试件在105±5°C下烘干至恒量，烘干时间一般为12〜24小时。

烘干冷却后的试件称量，精确至O.01g。（m1）

将称量后的试件置于真空干燥器中，注入清水（水面高出试件表面20mm以上），在20mmHg之真空下保持至无气泡发生为止（不少于4小时），之后关闭抽气机，在水中保持2小时。取出试件用拧干湿毛巾轻轻擦去试件表面水（不得吸走空隙内的水），立即称量（m2）

三、计算

石料饱水率coy（精确至0.01%）:

ωy=(m2-r∏ι)×100/mi