岩石的几种实验室试验方法
岩石断裂韧性测试方法与分析
岩石断裂韧性测试方法与分析岩石的断裂韧性是指岩石在承受外力作用下发生断裂时所能吸收的能量。
岩石的韧性对于岩石的工程应用和岩土工程设计都具有重要的意义。
因此，科学准确地测试和分析岩石的断裂韧性是理解岩石力学性质的关键。
一、背景介绍岩石是地下岩体的基本组成部分，其力学性质的研究对于地下工程的设计和实施具有重要意义。
岩石断裂韧性是岩石材料的一种重要力学性能指标，是评价岩石在外部载荷下承受能力的重要参数。
二、岩石断裂韧性测试方法1. 现场测试方法在实际工程施工中，常常需要对岩石的断裂韧性进行测试。
常用的现场测试方法包括冲击试验、静态拉伸试验、剪切试验等。
冲击试验是通过冲击装置对岩石进行重复冲击，观察其破裂形态和能量吸收情况来评估岩石的断裂韧性。
静态拉伸试验是通过将岩石试样拉伸直至破裂，测量拉伸过程中的变形和应力来评估岩石的断裂韧性。
剪切试验是将岩石试样置于剪切装置中，通过施加剪切力，观察岩石的破裂行为和吸能能力。
2. 实验室测试方法实验室测试方法通过对岩石试样进行标准化的实验来获取其断裂韧性参数。
常用的实验室测试方法有拉伸试验、压缩试验、三轴压缩试验等。
拉伸试验是将岩石试样加以轴向拉力，观测加载和卸载的应力-应变曲线，通过变形和应力的测量来评估岩石的断裂韧性。
压缩试验是将岩石试样加以轴向压力，观测加载和卸载的应力-应变曲线，通过测量岩石的破裂强度和损伤变形来评估岩石的断裂韧性。
三轴压缩试验是将岩石试样置于高压装置中，施加径向应力和轴向应力，通过观察破裂过程和测量应力变化来评估岩石的断裂韧性。
三、岩石断裂韧性分析岩石的断裂韧性分析是对测试数据进行处理，并从中提取出岩石的韧性参数。
主要包括断裂韧性指数、岩石的断裂模式等。
断裂韧性指数是评价岩石韧性的一个重要参数，它是根据岩石试样在断裂过程中吸收的能量与岩石试样的体积计算得出的。
断裂模式是指岩石在承受外力作用下破裂的形态，常见的断裂模式有剪切破裂、拉伸破裂等。
岩石力学实验报告_3
试验一、岩石单向抗压强度的测定一、仪器设备材料试验机、游标卡尺。
二、标准试件规格：采用直接为50mm 的圆柱体，高径比为2 ：1；也可采用50×50×100mm的长方体。
三、测定步骤：1、 测试件尺寸（试件直径应在其高度中部两个互相垂直的方向量测，取算术平均值）填入记录表内。
2、 选择压力机度盘：一般应满足0.2P ＜P max ＜0.8P 式中：P max ——预计最大破坏载荷，KN P ——压力机度盘最大值，KN3、 开动压力机，使其处于可用状态，将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐，使试件上下受力均匀，0.5~1.0MPa 的速度加载直至破坏。
四、测定结果的计算： 试件的抗压强度：FP R式中：R ——试件抗压强度，MPaP ——试件破坏载荷，N F ——试件面积，mm 2试验二、岩石抗拉强度的测定（劈裂法）一、仪器设备：材料试验机、劈裂法实验夹具、游标卡尺。
二、试件规格标准试件采用圆盘形，直径50mm 、厚25mm ；也可采用50×50×50mm 得方形试件。
三、测定步骤：1、2同抗压强度相同。
3、通过试件直径的两端，沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线，把试件放入夹具内，夹具上下刀刃对准加载基线，放入试验机的上下承压板之间，使试件的中心线和试验机的中心线在一条直线上。
4、开动试验机，以每秒0.03~0.05MPa 的速度加载直至破坏。
四、测定结果计算：DLPR L 14.32式中：R L ——岩石单向抗拉强度，MPaP ——试件破坏载荷，N D ——试件直径，mm L ——试件厚度，mm抗拉强度测定记录表。
现场岩石力学参数测试方法
现场岩石力学参数测试方法现场岩石力学参数测试是指在实地采集岩石标本、岩芯、岩土等材料，通过对这些材料进行一系列实验、测试、分析，获取和确定岩石力学参数的一种方法。
这些参数包括抗压强度、抗拉强度、剪切强度等，是岩石力学研究和工程设计的重要依据。
下面将介绍一些常见的现场岩石力学参数测试方法。
1.岩石采样现场采用岩石采样器，如岩芯钻机、取样器等，对目标岩石进行采样，采取完整的岩样，使其具有代表性。
2.岩样制备采样回到实验室后，对岩样进行切割、平整和修整，制备成规定尺寸的标准试样。
在制备过程中，需要注意使试样表面平整、无杂质。
3.抗压强度测试抗压强度是岩石最常见的力学性能指标之一、常用的测试方法有单轴抗压试验和三轴抗压试验。
单轴抗压试验：将规定大小的试样放入试样夹持装置中，然后以一定的载荷速率沿垂直于试样轴向施加压力，记录载荷和位移的关系，从而计算得出岩石的抗压强度。
三轴抗压试验：在一定的围压下，利用压克力装置施加规定速率的轴向载荷，测定岩样受压断裂的应力与轴向应变关系，从而计算得出岩石的抗压强度。
4.抗拉强度测试抗拉强度是一种常见的破坏性力学指标，用于评估岩石的抗拉性能。
常用的测试方法有拉伸试验和剪切试验。
拉伸试验：将规定大小的试样置于拉伸装置中，施加恒定的载荷，在岩样上产生拉伸应力，记录载荷和变形的关系，从而计算得出岩石的抗拉强度。
剪切试验：将规定大小的试样置于剪切装置中，施加剪切载荷，记录载荷和位移的关系，从而计算得出岩石的剪切强度。
5.岩石变形特性测试岩石的变形特性是指岩石在加载过程中的应力-应变关系，常用指标包括弹性模量、泊松比等。
测试方法主要有弹性模量试验和泊松比试验。
弹性模量试验：将试样放入弹性模量测试装置中，施加规定载荷，在岩样上产生应变，记录载荷和应变的关系，从而计算得出岩石的弹性模量。
泊松比试验：将试样置于泊松比测试装置中，施加规定载荷，在试件上产生应变，记录载荷和应变的关系，从而计算得出岩石的泊松比。
岩石力学实验
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岩石单轴抗压实验
➢ 实验目的 ➢ 实验原理 ➢ 实验仪器 ➢ 实验步骤 ➢ 结果处理 ➢ 报告编写
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一、实验目的
1、掌握岩石硬度的测定方法； 2、掌握岩石塑性系数的测定方法。
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二、实验原理
岩石的硬度是岩石破坏时所施加的压力与压头面积的比值。岩石的塑性系数为岩
(3)计算岩石的杨氏弹性模量与割线模量，填入表4中。
表4 岩石杨氏弹性模量与割线模量测定结果
试样编号
1 2
弹性模量 /GPa
计算值
平均值
割线模量 /GPa
计算值
平均值
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六、报告编写
实验结束后认真独立填写实验报告，实验报告应包括以下内容： 1.实验目的； 2.实验原理； 3.实验仪器； 4.实验步骤； 5.原始数据及实验数据整理； 6.对本实验的建议。
四、实验步骤
(2)设置试验机采集软件：设定试件尺寸、实验日期、实验人员 等数据、选择实验加载方式为位移控制式，加载速率0.3mm/min。
(3) 开始实验：启动试验机，观察软件采集的数据，同时查看试 件的破坏情况。
(4)结束实验：当试件破坏，材料试验机自动停止。选择高速档 向上调节材料试验机压板，使之与试件脱离。
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二、实验原理
当岩石试样在无侧限压力条件下，岩石在纵向压力作用下出现压 缩破坏时，单位面积上缩承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度。计 算公式为：
P Rc A
（1）
Rc—试样单轴抗压强度，MPa；
P—试样破坏载荷，N；
A—试样初始截面积，mm2。
岩土工程测试技术报告
岩土工程测试技术报告标题：岩土工程测试技术报告引言概述：岩土工程测试技术是岩土工程领域中非常重要的一部份，通过测试技术可以获取岩土工程材料的物理力学性质和工程特性，为工程设计和施工提供重要的依据。
本报告将介绍岩土工程测试技术的相关内容，包括测试方法、仪器设备和数据分析等方面。
一、岩土工程测试方法1.1 岩土样品采集：岩土工程测试的第一步是采集样品，样品的采集方法和位置对测试结果有很大影响。
1.2 试验室室内试验：室内试验是岩土工程测试的常用方法，包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
1.3 野外试验：野外试验是对岩土工程材料在实际工程中的性能进行测试，包括原位试验、动力触探等。
二、岩土工程测试仪器设备2.1 岩土力学试验仪器：岩土工程测试中常用的仪器包括压力机、拉伸机、剪切机等，用于进行不同类型的力学试验。
2.2 岩土物理试验仪器：岩土工程测试中还需要使用一些物理试验仪器，如密度计、渗透仪等，用于测试岩土材料的物理性质。
2.3 数据采集仪器：为了准确记录测试数据，岩土工程测试中还需要使用数据采集仪器，如传感器、数据采集系统等。
三、岩土工程测试数据分析3.1 数据处理：岩土工程测试得到的原始数据需要进行处理和分析，以便得出准确的结论。
3.2 统计分析：通过统计分析岩土工程测试数据，可以揭示岩土材料的特性和规律。
3.3 结果评价：最终的测试结果需要进行评价，以确定岩土材料的工程性能和适合范围。
四、岩土工程测试质量控制4.1 样品质量控制：岩土工程测试的样品质量对测试结果的准确性有很大影响，需要严格控制样品的采集和处理过程。
4.2 仪器校准：岩土工程测试仪器的准确性也是测试质量的重要保障，需要定期进行校准和维护。
4.3 数据审核：对岩土工程测试得到的数据进行审核和验证，确保测试结果的可靠性和准确性。
五、岩土工程测试技术的应用5.1 工程设计：岩土工程测试技术在工程设计阶段可以为工程师提供重要的数据支持，匡助设计合理的工程方案。
岩石物理试验技术和模拟分析
岩石物理试验技术和模拟分析岩石是地球上最常见的物质之一，研究岩石的物理特性对于地质学、工程学、矿物学等学科非常重要。
因此，岩石物理试验技术和模拟分析成为了研究岩石物理性质的重要手段之一。
一、岩石物理试验技术岩石物理试验技术是研究岩石物理性质的基础。
常用的岩石物理试验技术包括：弹性波速度试验、岩石抗压强度试验、岩石剪切强度试验等。
1.弹性波速度试验弹性波速度试验是研究岩石弹性力学性质的重要手段。
在这种试验中，通过对岩石样本施加调节的压力，测量岩石样本在不同压力下的弹性模量和泊松比，然后再利用这些数据计算出岩石样本的弹性波速度。
弹性波速度是研究岩石物理特性的重要参数之一，可以用于预测岩石破裂和岩层的变形等方面。
2.岩石抗压强度试验岩石抗压强度试验是研究岩石力学性质的基础。
在这种试验中，通过在一个岩石样本的两端施加相反的压力，测量岩石样本的最大承载能力，从而得出该岩石样本的抗压强度。
抗压强度是描述岩石承载能力的重要参数。
这种试验常用于评估岩石的性质和岩石围岩的稳定性。
3.岩石剪切强度试验岩石剪切强度试验是研究岩石变形和切割性质的重要手段。
在这种试验中，将一个岩石样本放在一个支架上，并在顶部施加一个力，使岩石被剪切。
测量岩石样本在不同的施力下的剪切应力和应变，从而得出该岩石样本的剪切强度。
剪切强度可以用来评估岩石围岩的稳定性和挖掘隧道的能力。
二、岩石模拟分析岩石模拟分析是对岩石力学性质的研究和工程实践的重要支撑。
常用的岩石模拟分析技术包括：数值模拟和物理模拟。
1.数值模拟数值模拟是一种通过计算机模拟岩石力学行为的方法。
数值模拟的过程是将岩石样本的物理性质输入到计算机程序中，随后通过程序对这些数据进行操作，最终得出岩石模型的数值结果。
数值模拟可以用于研究岩石的变形和破裂机制，预测岩石的稳定性和强度、预测岩层变形的发展趋势等。
2.物理模拟物理模拟是一种通过实验室等物理手段模拟岩石力学行为的方法。
在物理模拟中，通过制作岩石样本，并通过实验室等设备对其进行施力和变形，模拟出岩石在不同条件下的物理行为。
岩石力学参数的测试与分析
岩石力学参数的测试与分析概述岩石力学参数是评估岩石的强度和变形特性的关键指标，对于地质工程、矿山开采、隧道建设等领域具有重要意义。
本文将探讨岩石力学参数的测试与分析方法，以及该领域的研究现状和挑战。
一、岩石力学参数的测试方法岩石力学参数的测试是确定岩石强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角等参数的关键步骤。
常见的测试方法包括：1. 压缩试验：通过施加垂直载荷，测量岩石的应力应变关系，得到岩石的强度和变形特性。
2. 剪切试验：应用垂直和水平剪应力，测量岩石的剪切应变和摩擦特性，推导出内摩擦角和黏聚力。
3. 拉伸试验：适用于构成岩石破坏准则的参数，如抗拉强度和韧度。
4. 动态试验：通过施加冲击力或振动载荷，模拟地震作用，研究岩石的振动特性和强度。
二、岩石力学参数的分析方法岩石力学参数的分析是基于测试数据进行的，旨在揭示岩石力学行为和工程性质。
常用的分析方法包括：1. 图形法分析：通过绘制应力与应变曲线，确定岩石的强度特征和破坏模式。
2. 统计学方法：将大量数据进行统计处理和分析，建立岩石力学参数的概率分布模型，提供可靠的工程设计依据。
3. 数值模拟：采用有限元法或边界元法等数值方法，建立岩石的数学模型，模拟各种工况下的应力场和变形特征。
4. 统计学回归分析：通过多元回归等统计学方法，分析影响岩石力学参数的主要因素和相互关系，提高参数测试的准确性。
三、岩石力学参数研究的现状和挑战岩石力学参数的研究是岩石力学领域的重要课题，目前存在以下现状和挑战：1. 数据不一致性：岩石力学参数受到岩石样本的大小、形状、水分等因素的影响，导致不同实验条件下参数结果有较大差异。
2. 复杂多变的地质条件：岩石力学参数的测试和分析需要考虑多种地质条件，如应力状态、温度、湿度等，增加了测试的难度和复杂性。
3. 岩石力学模型的不完善性：目前对于岩石力学行为的理解还存在一定的缺陷，岩石力学模型的建立仍然需要进一步研究和改进。
4. 桥梁效应的挑战：岩石力学参数的测试往往是在小尺度的实验室环境中进行的，如何将实验结果应用到实际工程中，需要克服桥梁效应的挑战。
岩石脆性研究现状
岩石脆性研究现状岩石作为地球壳的主要构成物质之一，对地质构造和地质灾害具有重要的影响。
而岩石脆性作为岩石力学性质的重要指标之一，对岩石的破坏和破裂行为具有重要影响。
岩石脆性研究是岩石力学领域的一个重要研究方向，对于地下工程、地质灾害防治等具有重要的意义。
本文将对岩石脆性研究现状进行综述，以期为该领域的研究工作提供参考。
一、岩石脆性的定义岩石的脆性是指在外力作用下，岩石表现出的易发生破碎和破裂的性质。
通常来说，岩石的脆性与岩石的强度、断裂形态以及断裂过程有关。
岩石的脆性可以通过一些指标来进行表征，如岩石的抗压强度、岩石的脆性指数等。
岩石的脆性与岩石的成分、岩石结构、岩石的孔隙结构等因素密切相关。
二、岩石脆性的影响因素岩石的脆性受到多种因素的影响，主要包括岩石的成分、岩石的结构、应力状态以及外界温度等因素。
1. 岩石的成分：岩石的成分对岩石的脆性有着重要的影响。
一般来说，含有石英、硫化物等硬质颗粒的岩石更容易表现出脆性，而含有云母、角闪石等软质矿物的岩石则更容易表现出韧性。
2. 岩石的结构：岩石的结构对其脆性具有显著的影响。
岩石的晶粒大小、结晶度、岩层的倾角等因素都会对岩石的脆性产生影响。
3. 应力状态：岩石的应力状态对其脆性有着重要的影响。
一般来说，当岩石受到的应力达到一定程度时，岩石会表现出脆性。
4. 外界温度：外界温度对岩石的脆性也有着一定的影响。
在高温条件下，岩石的脆性会减弱，而在低温条件下，岩石的脆性会增强。
以上几点因素对岩石的脆性均具有一定的影响，而不同的岩石在不同的条件下会表现出不同的脆性。
三、岩石脆性研究方法对岩石脆性进行研究的方法主要包括实验室试验、数值模拟以及野外观测等。
1. 实验室试验：实验室试验是研究岩石脆性的重要手段。
常用的实验包括压缩试验、拉伸试验、冲击试验等。
通过实验室试验可以获取岩石的脆性指标，如抗压强度、脆性指数等。
2. 数值模拟：数值模拟是利用计算机对岩石脆性进行研究的手段。
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岩石的几种实验室试验方法实验一 岩石的抗拉强度实验一、原理抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一。
由于岩石的抗接强度远小于其抗压强度，故在受载时，岩石往往首先发生拉伸破坏，这一点在地下工程中有着重要意义。
由于直接拉伸试验受夹持条件等限制，岩石的抗拉强度一般均由间接试验得出。
在此采用国际岩石学会实验室委员会推荐并为普遍采用的间接拉伸法（劈裂法，又舟巴西法）测定岩样的抗拉强度。
由弹性理论可以证明，圆柱或立方形试件劈裂时的抗拉强度由下式确定DtP ubt πσ2=式中：P u —试件破坏时的荷载；D —圆柱体试件的直径或立方体试件高度； t —圆柱体试件厚度或立方体试件宽度。
止式认为在试件破裂面上的应力为均匀拉应力，实际上在试件受压接触点处，压应力值大于均匀拉应力值的12倍以上，然后迅速下降，以圆柱试件为例，在距圆柱试件中心大约0.8r （半径）处，应力值变为零，然后变为拉应力，至圆板中心附近拉应力取最大值，因此做劈裂试验时常在圆柱样中心附近首先产生拉伸断裂，圆柱体试件受压直径面上的应力分布如图1－1所示。
图1－1二、仪器设备1．压力机，规格10吨；2．试样加工设备：钻石机、切石机、磨光机、卡尺、角尺、测量平台、放大镜、金刚砂、玻璃板、烘箱、干燥器等；3．垫条：直径为1.5mm或为2.0mm的钢丝。
三、操作步骤1．试样制备规格为υ5厘米或5×5厘米的岩样，每组3个，加工允许尺寸误差小于0.2mm，两端面平行度小于0.1mm，端面应垂直于试样轴线，最大偏差小于0.25度。
对于非均质粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比应满足标准试样的要求。
2．试样安装将准备好的试样连同垫条按图1－1所示的形式旋转在压力机上下压板间，然后调整压力机的横梁或活塞，使试样固定，应注意使试样上、下两垫条刚好位于包含压力机加荷板中心线的垂直面内，以避免荷载的偏心作用。
3．施加荷载以每秒3~5kg/cm2的加荷速率加压，直至试样破坏，记录最大破坏荷载，并描述试样破坏情况。
四、成果计算按上式计算岩石抗拉强度，计算值取至小数点后一位。
五、记录试验数据，分析试验结果岩石劈裂法试验记录表工程名称试验者实验二岩石的抗剪强度实验一、原理岩石的抗剪断强度，是岩石在外部剪切力作用下，抵抗剪切破坏的能力。
通过岩石剪切试验，确定岩石剪切破坏时剪切面上的正应力σ与剪应力τ之间的关系，确定岩石的内摩擦角υ和凝聚力C，从而获得岩石的抗剪断强度。
岩石抗剪断试验方法包括单剪法、双剪法、变角板法、斜角压切法和扭转剪切法等。
本次试验采用变角板法，将岩石试样置于特制的夹具中，放在压力机的上、下压板之间，利用压力机施加垂直荷载，使整体试样沿所限定的剪切角剪断（图2－1），根据静力平衡条件分析剪断面上所受的法向应力和剪应力，绘制法向应力和抗剪断强度关系曲线，求得岩石的凝聚力和内摩擦角。
图2－1变角板法装置示意图二、仪器设备1．试样加工器具，锯石机、磨光机、卡尺、角尺、金钢砂、玻璃板、烘箱等；2．100~200吨压力机；3．专门夹具一套，夹具倾角α＝30°、40°、50°、60°、70°。
三、操作步骤 1．试样制备试样为岩芯或岩块，用锯石机锯取，并做一定的磨光处理，尺寸为7×7×7厘米或5×5×5厘米，试样每组不少于6个，描述试样特征，并用色笔在试样上划出中心线，注明试样的切剪角。
用卡尺逐个测量试样尺寸，计算剪切面积。
2．安装试样将夹具连同试样放在压力机下压板上，以压力机轴为准对准中心，并在夹具周围放置防护罩。
调整压力表指针至零点。
3．加荷观测关上压力机回油阀，打开送油阀，接上电源，以每秒钟1~2kg/cm 2的速度加荷。
观察压力表指针的移动。
当试样发生初裂时，记下当时的荷重，直至试样破坏为止。
由此荷重便可确定岩石的极限抗剪强度。
4．描述试样升起压力机上压板，取出被剪断的试样进行破裂外貌描述，并保留试样。
5．重复试验分别以不同α角的夹具重复2、3、4步骤进行试验，取得不同α角时岩石剪断时的荷重。
6．试验结果整理（1）计算不同α角的夹具下试样剪断时所受正应力和剪应力：)c o s (s i n )s i n (c o s ααταασf APf AP-=+=式中：σ—剪断面上的法向压应力（公斤／厘米2）； τ—剪断面上极限剪应力（公斤／厘米2）；P —压力机加在夹具中试样上的最大铅直荷重（公斤）； A —剪断面面积（厘米2）；f —滚珠的摩擦系数，由摩擦校正试验决定；—用夹具固定的剪断面与水平面的夹角（度）。
（2）绘制岩石极限强度曲线：以每一α角剪断面上的正应力σ为横座标，剪应力τ为纵座标，连接各点得σ-τ曲线。
（3）由σ-τ关系曲线计算抗剪断强度指标C和Φ值；a、按曲线整理如图所示，内摩擦角为Φ′凝聚力为C′抗剪断强度为τ=σ设tgΦ′+C′b、按直线整理按最小二乘法求得直线方程τ=σ设tgΦ″+C″四、记录试验数据，分析试验结果实验三动力法测定岩石的硬度一、原理动力法测定岩石硬度包括肖氏法和摆球法等。
本次试验采用北京地质仪器厂生产的摆球硬度仪（图3-1），进行摆球硬度法测定岩石硬度。
一定重量的钢球，从一定高度自由下落冲击到抛光的岩样面上，摆球在冲击岩石的过程中，由于能量的转化与消耗，在回跳一定的次数后，每次的回弹角逐渐减小，直至为零。
用摆球的回弹次数表征岩石硬度，以回弹角表征岩石的塑性和弹性恢复系数。
二、仪器设备1．岩样加工机具，锯石机、磨光机、抛光机、金刚砂、玻璃板、卡尺、烘箱等；2．摆球式硬度仪。
图3-1 摆球硬度仪1．底盘；2. 岩样；3. 刻度盘；4. 摆球；5. 水平调节螺钉三、操作步骤1．岩样制备岩样可选用有代表性、完整、无明显裂隙的岩心制作。
用锯石机将岩心切成直径Φ=40mm，长度L=50mm，再用磨光机和抛光机加工岩样两端面，一端抛光面粗糙度为0.1（相当于▽10），另一端磨光面粗糙度为0.8（相当▽7）。
岩样两端面不平行度不大于0.15mm，端面与轴向不垂直度不大于1°。
描述岩样特征及岩性。
2．调试仪器（1）调整水平调节螺丝5，使仪器底座1处于水平状态；（2）调整摆球牵引线长度，使摆球自然下垂，对准岩样中心；（3）调整并固紧支柱，使摆球自然下垂，摆线对准支柱中心线；（4）调整刻度盘3，使摆球自然下垂，摆线对准角度零。
3．安装岩样（1）在离岩样中心点1—2cm处布置5个点（图3-2），并用彩色笔标注编号；旋手轮，顶紧岩样；（3）使摆球自然下垂，调整岩样，使摆球对准第一个测点；（4）将摆球夹在摆球夹中，作好测定准备。
4．测定（1）左手按下摆球夹，使摆球自由下落冲击岩样；（2）准确地目测并读出摆球第一次回弹角（θ）；（3）跟随摆球回跳，数着摆球回跳次数，直到摆球停止摆动为止，记下摆球回跳次数（N）。
岩样第一测点硬度测定完毕。
（4）转动螺旋手轮，调整岩样，使摆球对准第二个测点，重复（1）—（3）动作，完成第二测点的测定。
（5）再依次重复（1）—（4）动作，完成一个岩样5个点的硬度测定。
取5个点的平均值，即为该岩样的硬度值。
5．对比试验选择不同岩性、硬度的岩样，重复1—4操作步骤，再测定一个岩样。
将两种岩样的测定结果进行对比，分别确定它们的摆球硬度值。
6．差异修正摆球法测定岩样的标准直径应为40mm ，如果大于或小于40mm 直径的岩样，测定结果须进行尺寸效应修正，公式如下： 11)3581(N D N += 式中 N ——修正后的摆球硬度，次；N 1——大于或小于Φ40mm 直径岩样测试硬度值，次； D 1——受测岩样的直径，mm 。
四、记录测定数据，计算分析试验结果实验四静压法测定岩石的硬度一、原理岩石的硬度是指岩石抵抗其他物体压入的能力。
衡量硬度的单位通常采用MPa。
对于钻进碎岩来讲，用岩石的硬度比用岩石的强度更能反映孔底岩石破碎情况。
岩石的硬度，是确定岩石可钻性的重要指标。
测定岩石硬度的方法很多，本次试验采用静压法测定岩石的硬度。
首先，将岩石试样置于压力机的活塞托盘上（图4-1），利用高压油推动活塞上行，使岩样2与压模3及压力机上梁5接触，并继续加压，直至岩石发生完全破碎为止。
压模与岩石的接触面积是事先确定的，在压入过程中保持接触面积不变，直到处于压模下的岩石完全破碎为止，以此时的荷载除以压模与岩石的接触面积，即为岩石的压入硬度。
图4-1 活塞式压力机工作原理图1. 活塞；2. 岩样；3. 压模；4. 百分表；5. 压力机上梁；6. 压力表二、仪器设备1．岩样加工机具，锯石机、磨光机、抛光机、金刚砂、玻璃板、卡尺、烘箱等；2．WYY型压入硬度仪（活塞式压力机）；3．压模（底面积S=1±0.2mm 2）； 4．百分表。
三、操作步骤 1．岩样制备岩样可选用有代表性、完整、无明显裂隙的、直径≥30mm 的岩心制作。
首先用锯石机将岩心锯成长度为50—60mm 的毛坯，再用磨光机和抛光机加两端面，一端抛光面粗糙度为0.1（相当于▽10），另一端磨光面粗糙度为0.8（相当于▽7）。
岩样两端面不平行度不大于0.15mm ，端面与轴向不垂直度不大于1°。
描述岩样特征及岩性。
2．测量压模直径（1）将压模倒置于测量显微镜工作台上，调节推动螺丝，使其处于十字丝的一角（图4-2），记下读数y 1；（2）转动纵推动螺丝，使压模移至左下角，与x 轴相切（如图4-3），记下y 2。
这时压模之直径d y =y 1-y 2。
同理，调节横轴x 即可测得d x ；图4-2 图4-3（3）转动旋转盘使压模转45°，再依次上法测压模直径d y1，d x1；（4）取上述四次所测直径之平均值，即为压模之直径d 。
3．安放岩样及调整压力机（1）将岩样放置在活塞托盘中央，在岩样上选择测定位置并摆放压模，使压模对准压力机上梁；（2）利用高压油推动活塞上行，使岩样2与压模3及压力机上梁5接触；调整百分表4，使其读数为零。
4．加荷观测（1）均匀缓慢地加压，进行压入试验，注意观察压力表6之压力（P ）和百分表4之变形量（ε）的变化；（2）当压模边缘的岩石局部破裂时，记下P 和ε值；当听到一声脆响，压模突然压入岩石，压力表指针回跳，这时压模底部的岩石完全破碎记下P 和ε值。
5．测量破碎面积（F ）（1）从压力机上取下岩样，用大头针拨掉岩样破碎穴中的碎屑，将透明纸放在破碎穴上，用铅笔轻轻描出破碎穴的轮廓。
（2）把透明纸放在方格纸上，尽量精确地读出破碎之面积（F ）。
6．测量破碎深度（h ）（1）用大头针轻轻拨掉岩样破碎穴中央的碎屑；（2）把装有百分表3的支架4及岩样2放在平台1上，使百分表针端接触岩样破碎穴外的平面，记下百分表读数h 1；（3）移动支架使百分表针端陷入破碎穴中央最深处，记下百分表读数h 2； （4）破碎深度为：h=h 2-h 1。