761高等岩石力学岩石力学实验PPT课件

高等岩石力学
岩石吸水率实验
4、饱水率（饱和或强制吸水率）sa
烘干岩石经高压、煮沸或真空抽气饱和后 吸入水的质量与试件固体的质量之比的百分数 。
sa
msa mdr mdr
%
高等岩石力学
岩石吸水率实验
4、饱水系数kW
岩石饱水系数是指岩石吸水率与饱水率 的比值，以百分率表示。
kw/sa %
在高压条件下，通常认为水能进入岩石中所有 张开的孔隙和裂隙中，国外采用高压设备，测定 岩石的饱和吸水率；国内常用真空抽气法或沸煮 法测定饱和吸水率。饱水率反映岩石中总的张开 型孔隙和裂隙的发育程度，对岩石的抗冻性和抗 风化能力具有较大影响．
岩石试件的重力与体积之比，即单位 体积岩石产生的重力(KN/m3 )。
高等岩石力学
岩石密度实验
(1)、天然密度
岩石在天然条件下，单位体积的质量
W/V (g/cm3)
W:岩石试件总质量 V:试件总体积
高等岩石力学
岩石密度实验
(2)、饱和密度 w
岩石中的孔隙都被水填充时单位体积
的质量
wm s V V VW
量积法测定岩石密度时，需测定规则试样的平均断面积A，平
均高度h以及试样的质量W，可得岩石的密度。
Байду номын сангаас
当试样在105℃一110℃温度下烘干24小时称重，可测定岩石
的干密度（γd）：
d
gs Ah
式中，γd为岩石的干密度（g／cm3）；gs为被测岩样在 105℃一110℃的温度下烘干24 小时的质量（g）；A为被测岩 样的平均断面积（cm2）；h为被测岩样平均高度（cm）。
(g/cm 3)
V V :孔隙体积
高等岩石力学
岩石密度实验
(3)、干密度 d 岩石孔隙中的液体全部被蒸发，试件
中仅有固相和气相的状态下，单位体积的 质量
dm s/V (g/cm 3)
密度测定法：量积法；水中称重法；蜡封法。
高等岩石力学
岩石密度实验
岩石密度测定方法一：量积法
凡能制备成规则试样的岩石均宜采用量积法测定其密度。
1993
高等岩石力学
一、岩石物理性质实验
高等岩石力学
岩石物理性质
mms mw
mw
water
ms
VVs VwVv
Vv Vw
gas
Vs
mass
岩石含：固相、液相、气相。 三相比例不同而密度不同。
高等岩石力学
岩石比重实验
1.比重 G s
岩石的比重是岩石固体部分的质量和4℃时同 体积纯水质量的比值（颗粒密度：岩石固相的质量与
高等岩石力学
二、岩石水理性质实验
高等岩石力学
岩石含水量实验
岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的 水理性。包括岩石的吸水性、透水性、软化性和 抗冻性。
1、含水量W 岩石孔隙中含水的质量与岩石总质
量之比的百分数
wm w/m %
m w :孔隙中含水的质量
高等岩石力学
岩石含水量实验
2、含水率ω 岩石孔隙中含水的质量与固相质量
固相体积之比。它不包括孔隙在内，因此其大小仅取决 于组成岩石的矿物密度及其含量）
Gs W s/Vsw
W s :岩石固相的质量
V s :固相的体积 w :4℃水的密度
高等岩石力学
岩石比重实验
试验方法:
比重瓶法
步骤: 粉碎
0.25mm 105-110 ℃
过筛 烘干
50g
称重
放入比重瓶
排气 读数(计算)
高等岩石力学
岩石渗透系数实验
5、岩石的渗透性
岩石在一定的水压力作用下，水穿透岩石的能力。
水只能沿连通孔隙渗透，岩石透水的大小可用渗透
系数衡量，它主要决定于岩石孔隙的大小、方向及
其相互连通情况。
dh
qxKdxAkiA
cm 3/s
q x :沿x方向水的流量 h :水头的高度 A :垂直x方向的截面面积 K :岩石的渗透系数(cm/s)
石的干密度（γd）为 ：
d g1
g2
gs
g1
gs
w
n
式中，γn为蜡的密度。
高等岩石力学
岩石孔隙性实验
天然岩石中包含着数量不等、成因各异的孔隙和 裂隙，是岩石的重要结构待征之一，通称为岩石的 孔隙性。
孔隙率 n：孔隙的体积与总体积的比值
nVv /V
孔隙比 e：孔隙的体积与固体的体积之比
eVv /Vs
蜡封法适于不能用量积法或水中称重法测定密度的岩石。
首先选取有代表性岩样在105—110℃温度下烘干24小时。取
出，系上细线，称岩样质量（gs），持线将岩样缓缓浸入刚过
熔点的蜡液中，浸后立即提出，检查试样周围的蜡膜，若有气
泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的质量
（g1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其质量（g2），则岩
之比的百分数
m w/m dr %
m w :孔隙中含水的质量
含水量较为常用，有天然含水量、饱和含水量等。
高等岩石力学
岩石吸水率实验
3、吸水率（自然吸水率）a
烘干岩石自由浸水48小时后吸入水的质量 与固相质量之比的百分数
a
m0 mdr mdr
(%)
m0—烘干岩石浸水48小时后的质量
岩石吸水率的大小取决于岩石中孔隙的多少及其连 通情况，岩石的吸水率愈大，表明岩石中的孔隙大， 数量多，并且连通性好，岩石的力学性质差。
高等岩石力学
Adwanced Rock Mechanics
辽宁科技大学
高等岩石力学
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
高等岩石力学
岩石力学实验
高等岩石力学
岩石力学实验研究对象
岩体?
高等岩石力学
岩石密度实验
岩石密度测定方法二：水中称重法
首先称量不规则岩样的质量（gs），再浸入水 中称其质量（gw） ，根据阿基米德原理计算出 不规则岩样的体积（V），即可计算出岩样密 度（γ）。
遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石不能用此 法测其密度。
高等岩石力学
岩石密度实验
岩石密度测定方法三：蜡封法
高等岩石力学
岩石比重实验
比重瓶
高等岩石力学
岩石比重实验
Gs
m1
ms ms
m2
0
m1—瓶和装满的试液质量 ms—岩粉质量 m2—瓶、试液、岩粉质量 γ0—试验温度下试液的密度
高等岩石力学
岩石密度实验
2.岩石的密度 岩石试件的质量与体积之比，即单位
体积的岩石质量(T/m3 、 g/cm3 )。 岩石的重度
岩石?
高等岩石力学
岩石力学实验研究标准
试验标准 1、工程岩体试验方法标准GB/T 50266-99 2、公路工程岩石试验规程 JTG E41-2005 3、水电工程岩石试验规程 DL/T5368-2007 4、 铁路工程岩石试验规程TB10115-98 5、岩石试验规程（ 冶金行业标准）YBJ 46-