实验五岩石单轴压缩实验DOC

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最新岩石的单轴抗压强度试验

最新岩石的单轴抗压强度试验

岩石的单轴抗压强度试验实验二岩石的单轴抗压强度试验一、基本原理岩石单轴受压至破坏时的最大压应力值称单轴抗压强度,简称抗压强度,以R表示。

岩石单轴抗压强度的测定,一般是采用直接压坏标准试件的方法。

二、仪器设备(1)岩石制样机械:钻石机、车床、锯石机、磨床;(2)检验工具:游标卡尺(精度0.02mm)、直角尺、水平检测台、百分表架及百分表;(3)材料试验机。

三、试件规格、加工精度、数量与含水量(1)采用圆柱体为标准试样,直径为5cm,允许变化范围为4.8~4.2cm;高度为10cm,允许变化范围为9.5~10.5cm。

当缺乏圆柱体制样设备时,允许采用5cm×5cm×10cm的方柱体。

(2)试样加工精度:试样两端面不平行度小于0.1mm;试样上下端直径偏差不得大于0.2mm。

(3)试样数量:试样数量按要求的受力状态或含水状态,每种情况下试样的数量一般不少于3块。

四、测定步骤(1)测定前核对岩石试样名称和岩样编号,对试样的颜色、颗粒、层理、节理、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述并填入表内。

(2)检查试样加工精度、量测试样尺寸,填入记录表内。

(3)选择压力及机度盘:一般应满足0P 2.0<m ax P <0P 8.0式中 m ax P ----预计最大破坏载荷; 0P ----压力机度盘最大值。

(4)试样安装将试样置于压力机承压板的中心,调整有球形座的承压板,使之均匀受压。

五、成果整理(1)计算单个试样的单向抗压强度 按下式计算岩石单轴抗压强度R (Mpa )AP R =式中 P ——最大破坏荷载,N ;A ——垂直于加荷方向的试件断面积,mm 2。

(2)计算每组试样单向抗压强度的算术平均值(取整数)i n1i p R n 1R =∑=六、实验数据试件1:R 1=AP =47×103/ (299.49)2=23.95 试件2:R 2=AP =43×103/ (250.25)2=21.68试件3:R 3=AP =58×103/ (250.42)2=29.05p =3584347++=49.3=d 342.5025.5099.49++=50.15 计算每组试样单向抗压强度的算术平均值R P =∑=n1i n1iRR P =31(R 1+R 2+R 3)=31(23.95+21.68+29.05)=25MPa七、实验小结通过本次实验,使我对岩石的单轴抗压强度有了直观的了解,同时也掌握了岩石的单轴抗压强度试验的原理与方法。

岩石单轴抗压强度试验报告

岩石单轴抗压强度试验报告

岩石单轴抗压强度试验报告一、试验目的。

本次试验旨在测定岩石的单轴抗压强度,通过试验结果分析岩石的抗压性能,为工程设计和施工提供可靠的参考数据。

二、试验原理。

岩石单轴抗压强度是指岩石在受压作用下的抗压能力。

试验时,岩石样品在垂直于岩石纹理的方向上受到均匀的压力,直至岩石样品发生破坏。

通过施加压力的过程中,记录下不同压力下岩石的变形情况,从而确定岩石的单轴抗压强度。

三、试验设备和试验样品。

本次试验使用的设备包括压力机、测力仪、岩石样品等。

岩石样品为直径为50mm,高度为100mm的圆柱形岩石样品。

四、试验步骤。

1. 将岩石样品放置在压力机的压力板上,并调整样品使其处于垂直状态。

2. 开始施加压力,记录下不同压力下的变形情况和测力仪的读数。

3. 当岩石样品发生破坏时,停止施加压力,并记录下此时的压力值。

五、试验结果。

根据试验数据分析,得出岩石样品的单轴抗压强度为XXXMPa。

六、试验分析。

根据试验结果,可以得出岩石的抗压性能较好/一般/较差。

结合岩石的实际工程应用情况,可以对岩石的选用和工程设计提出合理的建议。

七、结论。

本次试验结果表明,岩石样品的单轴抗压强度为XXXMPa,根据岩石的实际工程应用情况,可以进行合理的选用和设计。

八、试验注意事项。

1. 在进行试验前,需对试验设备进行检查和校准,确保试验数据的准确性。

2. 在进行试验过程中,需严格按照试验操作规程进行,确保试验过程的安全性和可靠性。

3. 在进行试验后,需对试验设备进行清洁和保养,以保证设备的长期稳定运行。

以上为本次岩石单轴抗压强度试验报告的全部内容。

岩石压缩实验

岩石压缩实验

实验十 岩石压缩实验(一)实验目的:在单轴压力下作出岩石样品的应力与应变的关系曲线(σ-ε),以确定压缩时岩石的强度极限σb 。

观察岩石压缩时的变形及破裂过程。

(二)设备∶1.压力试验机2.电阻应变仪3.X-Y函数记录仪4.应变片5. 游标卡尺(三)原理及试验装置∶为了真实反映岩石的强度,根据国际岩石力学标准化委员会试验的建议方法,用来试验用的试件通常规定,2≤h/d≤3,试件直径与岩石内最大颗粒尺寸的比大于10。

我们试验用岩石试件一般制成园柱形,其尺寸约为 L∶50mm Φ∶25mm或 L∶100mm Φ∶50mm。

为了尽量使试件承受轴向压力,试件两端必须完全平行(一般要求<5丝),并且与试件轴线保持垂直,其端面还应制作光滑,以减小摩擦力的影响,必要时端面可涂薄薄的一层油。

放置试件时要将其置于压机的中心,使压力通过试件的轴心。

实验装置如图一所示:(1)压力试验机 (2)试件 (3)应变片 (4)载荷传感器(5)电桥盒 (6)电阻箱图一 压缩实验装置图试验利用X-Y函数记录仪绘出 σ-ε 曲线,图二∶ 图二 σ-ε 曲线图中OA段为做功硬化阶段,试件中裂隙闭合,AB为弹性变形阶段,BC为塑性变形,试件应变软化。

当加载至最大载荷Pb 时,试件破裂,在曲线上即C点,也可通过计算得出其强度极限σb 。

当试件破裂时,压力试验机的测力指针迅速倒退,由随动指针可读出最大载荷Pb 值。

破坏的破裂面与试件轴线约成45°左右的倾斜裂纹或X型裂纹,破坏主要是由剪应力引起的。

(四)实验步骤∶1.试件准备:用游标卡尺测量试件两端及中部三处截面的直径,取三处中最小一处的平均直径来计算截面面积,并根据此试件及破坏时载荷计算出其 强度极限σb 。

贴应变片;(1)先用细砂纸将样品中部待贴片 处〔如图三〕打磨, 一处为贴纵向应变片,一处为贴横向应变片。

(2)用丙酮棉球将贴片处清洗干净;(3) 将应变片的引线先镀上焊锡;并用万用表检查应变片是否通路,阻值大小;(4)一手捏住应 图三 电阻应变片的粘贴 变片引出线,一手拿502粘结剂瓶,在应变片基 底面上及试件欲贴片处均匀涂上一层粘结剂,注意 不可涂抹太多,以免影响应变片的性能;应变片底 面向下平放在试件贴片处,将一小片聚四氟乙烯薄 膜盖在应变片上,然后用拇指按住薄膜挤出多余的 粘接剂〔注意按时不要使应变片移动〕,拇指按住 保持不动并施予压力约1—2分钟放开,轻轻掀开薄膜,检查应变片处有无气泡、翘曲、脱胶等现象, 图四 电桥盒接线图εε象,否则需重新粘贴。

工程地质知识:单轴压缩变形试验进行步骤.doc

工程地质知识:单轴压缩变形试验进行步骤.doc

工程地质知识:单轴压缩变形试验进行步骤(1)选择电阻应变片时,电阻片阻栅长度应大于岩石颗粒的10倍,并应小于试件的半径。

同一试件所选定的工作片与补偿片的规格、灵敏系数等应相同,电阻值相差应不大于0.2。

(2)电阻应变片应牢固地粘贴在试件中部的表面,并应避开裂隙或斑晶。

纵向或横向电阻应变片的数量不得少于2片,其绝缘电阻值应大于200M。

(3)将试件置于试验机承压板中心,调整球形座,使试件受力均匀。

(4)以每秒0.5~1.0MPa的速度加荷,逐级测读荷载与应变值直至破坏,测值不应少于10组。

(5)记录加荷过程及破坏时出现的现象,并对破坏后的试件进行描述。

岩石力学实验指导书及实验报告.doc

岩石力学实验指导书及实验报告.doc

岩石力学实验指导书及实验报告班级姓名目录一、岩石比重的测定二、岩石密度的测定三、岩石含水率的测定四、岩石单轴抗压强度的测定五、岩石单轴抗拉强度的测定六、岩石凝聚力及内摩擦角的测定(抗剪强度试验)七、岩石变形参数的测定八、煤的坚固性系数的测定实验一、岩石比重的测定岩石比重是指单位体积的岩石(不包括孔隙)在105~110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。

一、仪器设备岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平(量0.001克)、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。

二、试验步骤1、岩样制备:取有代表性的岩样300克左右,用机械粉碎,并全部通过孔径0.2(或0.3)毫米分样筛后待用。

2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶,用蒸馏水洗净,注入三分之一的蒸馏水,擦干瓶的外表面。

3、取15g 岩样(称准到0.001克)得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中,注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。

4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1~1.5小时。

5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温,然后注入蒸馏水,使液面与瓶塞刚好接触,注意不得留有气泡,擦干瓶的外表面,在天平上称重得g 1。

6、将岩样倒出,比重瓶洗净,最后用蒸馏水刷一遍,向比重瓶内注满蒸馏水,同样使液面与瓶塞刚好接触,不得留有气泡,擦干瓶的外表面,在天平上称重得g 2。

三、结果:按下式计算:s d g g g gd 12-+=式中:d ——岩石比重;g ——岩样重、克;g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克; g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克; d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1岩石密度是指单位体积岩石的重量。

有两种做法:称重法和蜡封法。

我们采用的是蜡封法。

一、主要仪器设备烘箱、干燥器、熔蜡锅、天平、线、石蜡、水中称量装置。

二、试件制备选取有代表性的边长约40~50mm 近似立方体的岩石、选3块、修平棱角、刷取表面粘着物。

岩石单轴抗压强度试验报告

岩石单轴抗压强度试验报告

岩石单轴抗压强度试验报告一、实验目的本次实验的主要目的是测定岩石单轴抗压强度,以评估岩石的力学性质和工程应用价值。

通过实验数据分析,掌握岩石单轴抗压强度试验方法及其基本原理。

二、实验原理岩石单轴抗压强度试验是一种常用的评估岩石力学性质的方法。

该试验通过将圆柱形或立方体样品放置在垂直于其长轴方向的压力下,测定样品在压力作用下发生破坏前所承受的最大应力值。

根据这个最大应力值可以计算出该种岩石材料的单轴抗压强度。

三、实验设备1. 岩石单轴抗压试验机;2. 岩石样品制备设备;3. 电子天平;4. 液晶显示器及计算机。

四、实验步骤1. 制备岩石样品:选择代表性好、无裂缝、无夹杂物等缺陷的均质样品进行测试,将其制成圆柱形或立方体形。

2. 样品称重:使用电子天平对样品进行称重,并记录下质量值。

3. 安装样品:将样品放置于试验机的压力板上,并用夹具夹紧,使其垂直于压力板。

4. 施加压力:根据试验要求,按照一定速度施加压力,记录下每个时间点的应力值和位移值。

5. 结束试验:当样品发生破坏时,停止施加压力,并记录下此时的应力值和位移值。

五、实验数据处理1. 计算岩石单轴抗压强度:根据实验数据计算出岩石单轴抗压强度,公式为P/A,其中P为最大承载力(即最大应力值),A为样品受力面积。

2. 绘制应变-应力曲线:根据实验数据绘制出应变-应力曲线,并通过分析曲线得出岩石的弹性模量、塑性模量和极限应变等参数。

六、实验结果分析通过对实验数据的处理和分析,得出了该种岩石材料的单轴抗压强度及其它相关参数。

进一步地,在工程实际中可以根据这些数据来评估该种岩石材料在不同工程环境下的力学性质和应用价值。

同时,该实验还可以为岩石材料的选取和设计提供重要参考依据。

七、实验注意事项1. 岩石样品的制备应注意保持其均质性和无缺陷;2. 在试验过程中,应严格按照操作规程进行,确保安全;3. 在施加压力时,应控制速度,并记录下每个时间点的数据;4. 在实验结束后,要对设备进行清洁和维护。

岩石单轴抗压强度报告

岩石单轴抗压强度报告:抗压强度岩石报告岩石抗压强度试验记录坚石强度岩石检测报告篇一:1岩石单轴抗压强度试验单轴抗压强度试验作业指导书1 目的和适用范围单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试件单轴抗压强度的方法,主要用于岩石的强度分级和岩性描述。

本法采用饱和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( 包括碎石或卵石的原始岩石强度) 。

在某些情况下,试件含水状态还可根据需要选择天然状态、烘干状态或冻融循环后状态。

试件的含水状态要在试验报告中注明。

2 仪器设备( 1 ) 压力试验机或万能试验机。

( 2 ) 钻石机、切石机、磨石机等岩石试件加工设备。

( 3 ) 烘箱、干燥器、游标卡尺、角尺及水池等。

3 试件制备3.1 建筑地基的岩石试验,采用圆柱体作为标准试件,直径为50mm?2mm、高径比为2:1。

每组试件共6个。

3.2 桥梁工程用的石料试验,采用立方体试件,边长为70mm?2mm。

每组试件共6个。

3.3 路面工程用的石料试验,采用圆柱体或立方体试件,其直径或边长和高均为50mm?2mm。

每组试件共6个。

有显著层理的岩石,分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个。

试件上、下端面应平行和磨平,试件端面的平面度公差应小于0.05mm,端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25?。

对于非标准圆柱体试件,试验后抗压强度试验值公式Re?8R进行换算。

7?2D/HR:非标准试件抗压强度;D:试件直径;H:试件高度。

4 试验步骤4.1 用游标卡尺量取试件尺寸( 精确至0.1mm ),对立方体试件在顶面和底面上各量取其边长,以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积;对于圆柱体试件在顶面和底面分别测量两个相互正交的直径,并以其各自的算术平均值分别计算底面和顶面的面积,取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截面积。

4.2 试件的含水状态可根据需要选择烘干状态、天然状态、饱和状态、冻融循环后状态。

实验五岩石单轴压缩实验(DOC)

实验五岩石单轴压缩实验一.实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。

通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法,学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法;了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。

二.实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机;2.游标卡尺,精度0.02mm;3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架;4.YE-600型液压材料试验机;5.JN-16型静态电阻应变仪;6.电阻应变片(BX-120型);7.胶结剂,清洁剂,脱脂棉,测试导线等。

三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态1. 试样规格:采用直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱体,对于一些裂隙比较发育的试样,可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体,由于岩石松软不能制取标准试样时,可采用非标准试样,需在实验结果加以说明。

2. 加工精度:a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。

检测方法如图5-1所示,将试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。

b 直径偏差:试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm,用游标卡尺检查。

c 轴向偏差:试样的两端面应垂直于试样轴线。

检测方法如图5-2所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显缝隙。

3.试样数量: 每种状态下试样的数量一般不少于3个。

4.含水状态:采用自然状态,即试样制成后放在底部有水的干燥器内1~2 d ,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。

四.电阻应变片的粘贴1.阻值检查:要求电阻丝平直,间距均匀,无黄斑,电阻值一般选用120欧姆,测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。

2.位置确定:纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部,纵向、横向应变片排列采用“┫”形,尽可能避开裂隙,节理等弱面。

3.粘贴工艺:试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。

实验五岩石单轴压缩实验

实验五岩石单轴压缩实验一.实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。

通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法,学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法;了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。

二.实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机;2.游标卡尺,精度0.02mm;3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架;型液压材料试验机;型静态电阻应变仪;6.电阻应变片(BX-120型);7.胶结剂,清洁剂,脱脂棉,测试导线等。

三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态1. 试样规格:采用直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱体,对于一些裂隙比较发育的试样,可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体,由于岩石松软不能制取标准试样时,可采用非标准试样,需在实验结果加以说明。

2. 加工精度:a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm 。

检测方法如图5-1所示,将试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。

b 直径偏差:试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm ,用游标卡尺检查。

c 轴向偏差:试样的两端面应垂直于试样轴线。

检测方法如图5-2所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显缝隙。

3.试样数量: 每种状态下试样的数量一般不少于3个。

4.含水状态:采用自然状态,即试样制成后放在底部有水的干燥器内1~2 d ,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。

四.电阻应变片的粘贴1.阻值检查:要求电阻丝平直,间距均匀,无黄斑,电阻值一般选用120欧姆,测量片和补偿片的电阻差值不超过Ω。

1—百分表 2-百分表架 3-试样4水平检测台1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台图5-3 电阻应变片粘试2.位置确定:纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部,纵向、横向应变片排列采用“┫”形,尽可能避开裂隙,节理等弱面。

层状板岩单轴压缩试验及数值研究

层状板岩单轴压缩试验及数值研究
层状板岩是一种典型的岩石结构,它在地质工程领域中具有广泛的应用,比如用于建筑、隧道和地下矿山开采等。

为了研究其力学性质,本研究对层状板岩进行了单轴压缩试验,并结合数值模拟进行了深入探究。

实验方法
实验样品采用真实的层状板岩,其尺寸为100x100x50mm。

试验设备采用万能试验机,并通过电子测力计对试样进行力学性能测试。

试验过程中,应先对试样进行切割、对齐、镜面处理等工艺,以保证样品的质量。

试验结果
通过实验得到层状板岩的单轴压缩强度为90-100MPa,破坏模式为压碎破裂。

同时,实验还得到了层状板岩在不同应变速率下的力学变形曲线,以及其应变致密化特征。

数值模拟
本研究采用了有限元方法对层状板岩的单轴压缩试验进行了数值模拟。

通过建立岩石的微观颗粒模型,细致分析了其内部的微小结构和变形行为,获得了与实验结果一致的力学性能数据。

结论
本研究通过实验和数值模拟的方法对层状板岩的单轴压缩性能进行了深入研究。

实验结果表明层状板岩具有很高的强度和较强的抗压性能,且在破坏过程中呈现出明显的非线性变形。

而数值模拟结果进一步深化了对层状板岩内部结构和其力学变形行为的理解。

本研究的研究结果将对层状板岩的工程应用提供重要的参考依据。

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实验五岩石单轴压缩实验一. 实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。

通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法,学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法;了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。

二.实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机;2.游标卡尺,精度0.02mm;3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架;4.YE-600 型液压材料试验机;5.JN-16 型静态电阻应变仪;6.电阻应变片(BX-120型);7.胶结剂,清洁剂,脱脂棉,测试导线等。

三. 试样的规格、加工精度、数量及含水状态1.试样规格:采用直径为50 mm高为100 mm的标准圆柱体,对于一些裂隙比较发育的试样,可采用50 mnrK 50 mnrK 100 mm的立方体,由于岩石松软不能制取标准试样时,可采用非标准试样,需在实验结果加以说明2. 加工精度:a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于 0.1mm 检测方法如图5-1所示,将 试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动 试样百分表指针的摆动幅度小于10格。

b 直径偏差: 试样两端的直径偏差不得大于 0.2 mm,用游标卡尺检查。

c 轴向偏差: 试样的两端面应垂直于试样轴线。

检测方法如图 5-2所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显缝隙。

3. 试样数量:每种状态下试样的数量一般不少于 3个。

4. 含水状态:采用自然状态,即试样制成后放在底部有水的干燥器内1〜2 d ,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。

纵向、横向应变片排列采用“T”形,尽可能避开裂隙,节理等弱面。

3. 粘贴工艺:试样表面清洗处理一涂胶一贴电阻应变片一固化处理一焊接导线一防潮四.电阻应变片1.阻值 检查-克电 阻丝平 阻值一般选用 120欧姆, 测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5 Q o1—百分表2-百分表架3-试样4 1—直角尺2-试样 2.位置确定:纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部, 的粘贴F 直,间距均匀,无黄斑,3-水平检测台处理五. 实验步骤1.测定前核对岩石名称和试样编号,并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。

2.检查试样加工精度。

并测量试样尺寸,一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。

3.电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线,接线方式采用公共补偿半桥连接方式。

4.将试样放置在试验机的承压板中心,然后对纵向、横向应变片分别进行反复预调平衡。

5.施加初载荷,检查试验机和应变片工作情况,正常后以 1.0〜2.0 kN/s的加载速度均匀加载,按估计破坏载荷的十分之一间隔读数,纪录相应载荷下的纵向、横向应变,均匀加载直至试样完全破坏。

每个测试过程读数不得少于7 个点,同一试样的纵向、横应变尽可能同时读出。

6.记录破坏载荷值及加载过程中出现的现象,并对试样破坏形态进行描述。

六. 实验结果整理1.岩石单轴抗压强度:式中:试样单轴抗压强度,MPaP—试样破坏载荷,N;s—试样初始截面积,mm岩石单轴抗压强度测定结果填入表5-1 o表5-1 岩石单轴抗压强度测定结果2.绘制岩石单轴压缩应力-应变曲线实验结束后检查每一组的实验结果,废弃可疑数据,分别计算试样所受应力c和与之对应的纵向应变£ 1、横向应变£ 2以及体积应变值£ v,体积应变值按下式计算:将单轴压缩实验记录与计算结果填入表5-2。

然后以纵向应力为纵坐标,以应变为横坐标描出并光滑连接测点。

岩石试样单轴压缩实验的应力-应变曲线,如图5-4 o表5-2 岩石单轴压缩变形测定纪录式中: 「一纵向应力4-应变岩石单直线段的纵向应力增量,变曲MPa△ & —纵向应力-应变曲线中直线段的纵向应变增量;(7 50 —单向抗压强度的50%勺应力值,MPa &50—试样与750对应的纵向应变值。

4.泊松比:岩石在单轴压缩过程中纵向变形的同时横向也发生相应变形, 在轴向应力-纵向应变与 轴向应力-横向应变曲线上,对应直线段纵向应变和横向应变的平均值计算泊松比卩:式中:卩一岩石的泊松比;纵向应变£ 1横向应变£ 2体积应变£ v的变形情况有所不同,弹性模量又 量E 50 (又称变形模量),分别按下计算变形参数。

由于岩石压缩过程中各个阶段E T(又称弹性模量或杨氏模量)和割线模3.弹性模量:C根据岩石单轴压缩实验的应£l p—纵向应力-纵向应变曲线中对应直线段部分的应变的平均值;£ 2P —纵向应力-横向应变曲线中对应直线段部分的应变的平均值。

弹性模量巳、变形模量E50及泊松比卩测定结果填入表5-3 :表5-3 弹性模量巳、变形模量E50及泊松比卩测定结果七.实验报告要求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.主要实验仪器;3.实验步骤;4.原始数据及实验数据整理;5.对本实验的建议八. 思考题1.试验机上为何要配备球形调节座2.影响单轴压缩实验结果的实验因素有那些3.单轴压缩破坏的类型有那几种实验六岩石常规三轴压缩实验一. 实验目的岩石常规三轴压缩实验是指岩石试样在轴对称应力组合方式( C 1> C 2=6 3)的三轴压缩实验。

通过该实验使学生掌握岩石常规三轴实验方法,并能根据岩石在不同围压下实验结果计算出内摩擦角与粘结力C,绘制出岩石的强度曲线,进一步理解岩石的强度准则。

二. 实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机;2.游标卡尺,精度0.02mm;3.干燥器;4.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架;5.YE-2000 型液压材料试验机;6.三轴室,三轴液压源;7.热缩管、胶带、密封圈等。

三. 试样的规格、加工精度、数量及含水状态1.试样规格:采用直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱体。

2.加工精度:a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm检测方法如图5-1所示,将试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10 格。

b 直径偏差:试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm,用游标卡尺检查。

c 轴向偏差:试样的两端面应垂直于试样轴线。

检测方法如图5-2 所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显缝隙。

3.试样数量:每种岩石同一状态下,试样数量一般不少于5 个,每个试样在一定围压下的进行实验。

4.含水状态:采用自然状态,试样制成后放在底部有水的干燥器内1〜2 d,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。

四. 实验步骤1.测定前核对岩石名称和试样编号, 并对试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。

2.检查试样加工精度。

并测量试样尺寸, 一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。

3.围压一般取5MPa 10 MPa 15 MPa 20 MPa和25 MPa。

4.试验机量程,一般应满足0 . 2 P0<P max<0 . 8 P0 ,式中:P0 为试验机最大量程, kN;P max 为预计试样最大破坏载荷, kN。

5.试样的安装,首先把钢垫块端部擦净,将试样置于上、下垫块之间,使三者中心为一条直线,再将试样与垫块套上热缩管,热缩管长度稍大于试样高度,用吹风机缓慢加热6.打开三轴室上压盖,再将制备好的试样下垫块置下放入三轴室底座中心,上好压力室顶盖活塞,将装有试样的三轴室放入试验机的下承压板上,并使三轴压力室的中心与试验机的中心一致。

7.注油排气,打开压力室的放气阀,启动围压油泵向压力室注油排气,当压力室有油排除时关闭排气阀。

8.接通电源,开动开压力机,打开送油阀,使压力机的下承压板的拖轮离开轨道10 cm左右,关闭送油阀,然后调整试验机上承压板位置与压力室的上压头接触,缓缓打开送油阀施加50 kN的纵向载荷固定试样。

9.施加围压,缓缓施加围压到指定值,稳定数2分钟后,使围压保持恒定时,要求变动范围不应超i—上垫块;2—密封圈;3—岩石试样;过选定的2%10.再以1.0 kN/s〜2.0 kN/s的加载速度均匀加载,直至试样破坏,立即关闭液压泵卸载阀,再打开试验机的回油阀卸轴压。

11.纪录破坏载荷及围压值。

打开三轴室的放气阀,卸掉上压盖取出试样,破坏类型描述。

五. 实验结果整理1.计算一定侧压力作用下岩石的抗压强度c 1:P式中:C 1ma — -岩 石三轴抗压强度,MPaP —纵向破坏载荷,N;F —试样初始截面积,m 。

2. 计算内摩擦角和粘结力。

在直角坐标系绘制 C 3- C 1的关系曲线图图6-2 围压与纵向抗压强度关系6-2 ,对实验值采用最小二乘法进行线性回归,计算出其斜率 m 和纵轴上的截距b ,即im 3 b 线性方程,其中m 和 b 可用下式计算:m 3 b 计算出相应的C i 值。

再分别以(C 3+ C 1)/2, 0为圆心,以(C 1- C 3)/2为半径绘制出一组摩尔圆,摩尔圆的外包络线,即为该组岩石的强度曲线,包络线在 Y 轴上的截距为粘结力c ,与X 轴的夹角为内摩擦角。

岩石三轴压缩实验结果填入表 6-1。

式中:C 1—岩石三轴抗压强度,MPaC 3—围压,MPan —试样数量。

根据库伦-摩尔准则,岩石的内摩擦角 粘结力c 可利用参数m 和b 按下式计算:3. 绘制摩尔圆及其包络线:在纵横相同比例的直角坐标系内,选取 图6-3岩石三轴试验摩尔园及包络线3〜5个C 3值,用回归后的直线方程莫 尔 岡 塞 数表6-1 三轴压缩实验结果六. 实验报告要求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.主要实验仪器;3.实验步骤;4.原始数据及实验数据整理;5.对本实验的建议。

七. 思考题1. 三轴实验过程中主要主意事项有哪几项2. 通过三轴实验说明岩石承载能力与哪些因素有关3.你对本次实验的建议和意见。

4.实验七岩石抗拉强度测定一. 实验目的岩石抗拉强度是指岩石承拉伸条件下能够承受的最大应力值。

通过该实验使学生掌握采用巴西劈裂法测定岩石抗拉强度的方法,并与岩石抗压强度进行比较,从而了解脆性岩石材料的强度特点。

二.实验设备、仪器和材料1. 钻石机、锯石机、磨石机;2. 游标卡尺,精度0.02mm;3. 劈裂夹具;5.钢丝垫条,用直径为2.0 mm〜3.0 mm钢丝;4.YE-300 型液压材料试验机。

.试样的规格、加工精度、数量及含水状态1. 试样规格:采用直径为 50 mm 高为25 mmr 50 mm 的标准圆柱体。

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