STDZ-3岩石点荷载仪
测定岩石的点荷载强度指标实验报告
试验1：测定岩石的点荷载强度指标试验目的：1、掌握点荷载仪的工作原理；2、掌握点荷载仪的实用方法及注意事项；3、试验数据的处理。
一、基本原理点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。
点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标。
二、仪器设备1、点荷载试验仪：如下图所示，它包括：（1）加载系统，由摇式加压杆、承压框架，球端圆锥状压板组成。
油泵出力一般约为50kN；加载框架应有足够的刚度，要保证在最大破坏荷载反复作用下不产生永久性扭曲变形；球端圆锥状压板球面曲率半径为5mm，圆锥的顶角为60°（见下图），采用坚硬材料制成。
（2）标距测量部分：采用0.2mm刻度钢尺或位移传感器，应保证试件加荷点间的测量精度达±0.2mm。
2、卡尺或钢卷尺；3、地质锤。
三、操作步骤1、试件制备（1）试件分组：将肉眼可辨的、工程地质特征大致相同的岩石试件分为一组，如果岩石是各向异性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩），还应再分为平行和垂直层理加荷的亚组，每组试件约须15块。
（2）本试验可用岩芯样，规则或不规则岩块样，对不同形状试件的尺寸要求如下：岩芯径向试验，试件的径长比应大于1.0；轴向试验，试件的径长比应等于或小于1.0；不规则岩块样，其长（L）、宽（W）、高（h）应尽可能满足L≥W≥h，试件高度（h）一般控制在0.5~10cm间，使之能满足试验仪器加载系统对试件尺寸的要求，另外，试件加荷点附近的岩面要修平整。
（3）根据试验要求对试件进行烘干或饱水处理。
烘干试件：是在105~110℃温度下烘干12h；饱水试件，是先将试件逐步浸水，按试件高的1/4、1/2、3/4及4/4等份用6h将试件全部浸入水中（如试件高度很小，允许分1/2、1等份浸水），自由吸水48h，然后用煮沸法或真空抽气法饱和试件。
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析_杨帆
广西大学学报： 自然科学版 Journal of Guangxi University： Nat Sci Ed
文章编号： 1001-7445（ 2013） 01-0138-06
Vol． 38 No． 1 Feb． 2013
点荷载试验确定岩石强度指标的效果分析
面。
关键词： 岩石强度指标； 单轴抗压强度； 岩体； 点荷载试验； 岩体分级
中图分类号： TU45
文献标识码： A
Determination of the rock strength with point load test
YANG Fan，XIE Yong-li
（ School of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China）
（ 3）
kp = 0. 7540 + 0. 0058D ， D ≥ 55 mm ，
（ 4）
式中，Is （ 50） 为经尺寸修正后的点荷载强度指数（ MPa） ； Is（ D） 为直径 D 的未经尺寸修正的荷载强度指标
值（ MPa） ； kp 为修正系数； D 加荷点间距（ mm） 。
Is（ 50） 与岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度的经验公式分别为：
岩石点荷载强度试验方法是布鲁克（ E. Broch） 和弗兰克林（ J. A Franklin） 1972 年发明的［5-6］，同年 国际岩石力学学会试验方法委员会建议采用，1985 年又对该方法进行了修正［7］。试验是将岩石试样置 于上下两个圆锥状压板之间，对试样施加集中荷载，直至其破坏，然后求得岩石的点荷载强度指数，再通 过经验系数确定岩石的抗压强度值［8-9］。在加载点周围岩石所受的力接近压应力，但在距加载点一定距 离以外的范围内，岩石受到了垂直加载轴方向的弹性拉应力。随着载荷进一步的作用，裂隙可在一定范 围内产生，并自然地发展，直到它们与弹性拉应力区连接后，岩石在拉应力作用下发生劈裂，即在点荷载 作用下整个试件中承受了拉应力和压应力［10］。
岩石点荷载试验仪的操作介绍
岩石点荷载试验仪的操作介绍岩石点荷载试验仪是用来测试岩石的荷载性能的一种设备，广泛应用于岩土工程、建筑工程等领域。
在使用岩石点荷载试验仪进行测试前，需要正确地操作仪器，请遵守以下操作指南。
操作准备1.首先确认仪器的电源是否接通，实验控制器的屏幕是否亮起。
2.确认岩石样品和配件是否摆放正确，并将样品固定在试验机上。
3.检查试验机的稳定性，调整底座等位置，使其更加稳定。
4.检查操作手柄和试验机上的连接线是否牢固可靠，以确保试验数据的准确性。
5.启动试验控制器，根据需要选择试验类型和相应的试验设定参数。
操作步骤步骤一：确定试验类型岩石点荷载试验仪有多种测试方式，包括单向荷载、双向荷载等等。
根据实际需求，选择相应的试验类型，单击试验控制器屏幕右下方的“试验类型”按钮，从下拉菜单中选择所需试验类型。
步骤二：设定试验参数设定实验参数是确保试验准确可靠的重要环节。
在试验控制器屏幕上选择“设定参数”按钮，进入参数设置页面，设置接触压力、压力速率、试验次数、采样时间、打印参数等。
步骤三：开始试验在进行试验前，还需确认仪器和样品处于正常工作状态。
单击“开始试验”按钮，设备便会开始工作，试验数据和图表将会在控制器屏幕上实时显示，同时可在电脑上下载数据文件进行分析处理。
在试验过程中，可根据需要对参数进行实时调整，以获得更准确的测试数据。
步骤四：试验结束试验结束后，停止试验机的工作并关闭控制器，注意安全。
将样品拆卸并清理它和试验机的表面。
注意事项1.在操作仪器时需注意安全，在使用过程中请勿触摸操作手柄和传感器。
2.进行岩石点荷载试验时，需要根据实际情况正确选择测试环境和参数设定，以确保试验结果的准确性和实用性。
3.在试验过程中，如发生异常情况，应立即停止试验并进行必要的排除故障操作，以防止设备损坏和个人伤害的发生。
以上就是岩石点荷载试验仪的操作介绍，希望本文能帮助您更好的使用该设备。
岩石点荷载试验仪的参数及应用介绍
岩石点荷载试验仪的参数及应用介绍概述岩石点荷载试验仪是一种重要的实验设备，它可以用来测试岩石的强度和稳定性。
该试验仪可测量岩石的承载力、剪切强度、抗拉强度和弹性模量等物理力学参数。
本文将介绍岩石点荷载试验仪的参数和应用。
参数介绍1.最大荷载：指试验仪达到最大承载能力的荷载。
该参数反映试验仪的强度等级，一般以吨或千牛为单位进行表示。
2.荷载精度：指试验仪的荷载测量精度，一般在试验仪操作手册中有详细说明。
该参数决定了试验结果的精度，通常一般在 1% 以内，较高精度的设备可达到 0.5% 甚至更低。
3.位移解析度：指试验仪滑块的位移测量精度。
该参数决定了试验结果的精度，并在计算岩石的应力应变关系时举足轻重。
通常以毫米为单位进行表示，较高精度的设备可以达到 0.01 毫米。
4.控制方式：指试验仪的控制方式，通常有手动和电动两种。
在电动控制方式中，又可以分为液压系统和电子系统两种。
应用介绍岩石点荷载试验仪的应用范围很广，以下列举其中一些常见的应用：1.岩石力学性质研究：通过对岩石进行点荷载试验，可以测量出不同荷载下岩石的抗压强度、剪切强度、抗拉强度和弹性模量等力学参数。
这些参数对于岩石的工程稳定性评估和矿山采掘方案制定具有重要意义。
2.岩土工程实验：通过对土-岩石体系进行点荷载试验，可以测量出土-岩石体系的受力性能，如地基承载力、荷载变形曲线和固结性能等。
这些参数对于土-岩石体系的工程稳定性评估和土石结构的设计和建造具有重要意义。
3.材料强度研究：通过对建筑材料如混凝土、砖和石头等进行点荷载试验，可以测量出其受力性能，如弯曲强度、抗压强度、抗拉强度、压缩强度、剪切强度等参数。
这些参数对于建筑材料的设计和生产具有重要意义。
结论岩石点荷载试验仪是一种重要的实验设备，但不同型号的试验仪之间存在差异。
在选择和使用试验仪时，需要考虑具体的实验需求和试验参数。
在进行实验前，需要熟悉试验仪的使用说明，严格遵守操作规程。
几种岩石点荷载强度与单轴抗压强度之间的关系研究
DOI ：10.3969/j.issn.1009-0622.2019.05.003几种岩石点荷载强度与单轴抗压强度之间的关系研究郭延辉1,2,侯克鹏2,蒋军2,牛向东2（1.云南农业大学建筑工程学院，云南昆明650201；2.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650093）摘要：为了研究某矿区层纹灰岩、结晶灰岩、千枚岩和砂岩点荷载强度和单轴抗压强度的关系，在大量点荷载试验和单轴抗压强度试验的基础上，通过相差系数分析了点荷载试验得到的抗压强度与室内单轴抗压强度的接近性，同时分析了各岩性的点荷载转化系数。
结果表明：4种岩石的点荷载试验强度与单轴抗压强度之间的转换系数不同，并且差异较大，除了砂岩点荷载强度转化系数接近经验值22，其他3类岩石的点荷载强度转化系数均小于经验值，这与结构面分布情况和点荷载加载方向有关。
关键词：点荷载强度；单轴抗压强度；转化系数；相关性系数中图分类号：TD315文献标识码：A收稿日期：2019-09-14资助项目：国家自然科学基金面上项目（41672303）；云南省科技厅应用基础研究面上项目（2018FB075）；中国博士后科学基金项目（2017M620433）作者简介：郭延辉（1985-），男，陕西延安人，博士，副教授，主要从事岩石力学与岩土工程方面研究工作。
0引言岩石的标准单轴抗压强度作为其最基本的力学参数之一，对于分类和评价岩体质量具有重要的作用。
获得单轴抗压强度值最常用的方法是标准单轴抗压强度试验，但标准单轴抗压强度试验试件制作工序复杂，工作量大，且试验周期较长，成本较高[1-2]。
另一种是通过点荷载试验来获得岩石单轴抗压强度，该方法对试件要求较低，便于操作，试验速度较快且成本低，可对难以加工成标准试件的岩石进行试验[3-4]。
因此对于复杂的，难以制成标准试件的岩石，通过岩石点荷载试验，计算其单轴抗压强度，对于矿山岩体质量分级与工程设计具有非常重要的意义。
众多学者从20世纪70年代开始对于岩石的点荷载强度与单轴抗压强度的关系开展了大量卓有成效的研究。
几种岩石点荷载强度与单轴抗压强度的相关性
几种岩石点荷载强度与单轴抗压强度的相关性张元胤;李克钢【摘要】通过对某矿区的矿岩进行单轴抗压强度试验及点荷载试验,用Shapiro-Wilk正态检验法对点荷载试验数据进行正态分布检验,用Grubbs准则对可疑数据进行取舍,再将得到的点荷载强度(IS(50)、PLS)与单轴抗压强度(UCS)进行对比分析,研究其相关性.结果表明:点荷载试验结果符合正态分布,其离散程度大于单轴压缩试验;6种岩石的点荷载强度与单轴抗压强度高度正相关,因此能够相互转换,转换得到的抗压强度可作为该矿山岩体分级的依据.%A series of uniaxial compression tests and point load tests on rock from a certain mine are made. The normal distribution tests of point load data have been carried out with the normality test method of Shapiro-Wilk,and the uncertain data are screened with the Grubbs criterion. Then,the result of point load strength( IS(50) ,PLS) and the uniaxial compression test ( UCS) are contrasted and analyzed. The results show that rock point load strength meets the criteria of normal distribution. The dispersion degree of point load test is larger than uniaxial compression test. The point load strength and uniaxial compressive strength of six kinds of rocks is positively relevant,which could be converted by each other. The compression strength obtained by conversion can be used as a reference of the mine rock classification.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P19-23)【关键词】点荷载强度;单轴抗压强度;离散系数;相关性【作者】张元胤;李克钢【作者单位】昆明理工大学国土与资源工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学国土与资源工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TD315矿岩的抗压强度是其最基本的力学参数之一，长期以来被用作岩体质量评价和分类的指标。
煤和岩石点荷载强度指数测定方法
（7）
式中：
V—偏离度；
M—点载荷指数的标准差，单位为兆帕（MPa），按式（8）计算。
（8）2.7当加载两点间距不等于50mm时，应对计算值进行修正。当其试验数据较多，且同一组试件中的等价岩心直径具有多种尺寸，而加载两点间距不等于50mm时，应根据试验结果，绘制 与破坏载荷P的关系曲线，并在曲线上查找 对应的P50值，按式（9）计算岩石点载荷强度指数：
b—通过两加载点最小截面的宽度（或平均宽度），单位为毫米（mm）。
2.5按式（6）计算每组试件点荷载强度指数的算术平均值：
（6）
式中：
—试件平均点载荷强度指数，单位为兆帕（MPa）；
Isi—第i个试件的点载荷强度指数，单位为兆帕（MPa）；
n—当一组有效的试验数据不超过15个时，应舍去最高值和最低值，n=有效试验个数-2；当一组有效试验数据超过15个时，可舍去前两个高值和后两个低值，n=有效试验个数-4。
1.2.2用卡尺测量试件的最小尺寸并在该处做标记，将测得数据填入记录表内。
1.2.3将试件放在点荷载仪的加载锥之间，沿试件的最小尺寸加载，使上下锥端位于试件中心处并与试件紧密接触。接触点距试件自由端的距离不应小于加载点间距的0.5倍。
1.2.4均匀地施加载荷，使试件在10s~60s内破坏，记录破坏荷载，并对加载过程中出现的现象和破坏后的试件进行描述。
（9）
式中：
Is（50）—经尺寸修正后的点载荷强度指数，单位为兆帕（MPa）；
P50—根据 为2500mm2时的P值，单位为牛（N）。
2.8当加载两点间距不等于50mm，且其试验数据较少，不宜采用2.6方法修正时，应按式（10）和式（11）计算点载荷强度指数：
岩石点荷载试验仪的操作介绍
岩石点荷载试验仪的操作介绍岩石点荷载试验仪是一种常用于地质勘探、隧道、岩土工程等领域的试验设备。
本文将介绍该设备的操作方法。
试验设备及其组成岩石点荷载试验仪主要由载荷传感器、应变片、位移传感器、数据采集器、控制器等组成。
本设备在试验中需要依靠计算机进行控制，因此还需要配备一台计算机。
试验前的准备工作1.确定试验目的：在进行试验前，需要明确试验目的，确定试验要求，制定试验方案。
2.确定试验参数：根据试验目的和试验要求，确定试验参数，包括加载速率、加载范围、采集频率等。
3.准备试件：将待测试的岩石试件进行预处理，包括去除表面附着物及粉尘等，然后进行标记和编号。
4.连接设备：将设备中各传感器和控制器组装在一起，连接好电源和计算机。
5.校正参数：在试验前需要对各传感器进行校正，以保证测试结果的准确性。
试验操作步骤1.选择试验程序：根据试验方案，在计算机中选择相应的试验程序，并设置试验参数。
2.安装试件：将经过预处理的岩石试件安装到载荷传感器上，并紧固好试件。
3.开始试验：在计算机中点击“开始试验”按钮，试验设备开始进行数据采集和控制。
4.数据采集：试验过程中，设备将实时采集并记录测试参数，如位移、载荷和应变等。
5.终止试验：根据试验要求，设备将在达到设定的载荷或变形值后自动停止试验。
6.分析数据：试验完成后，在计算机中分析记录的数据，得出试验结果。
7.安装解除：在试验完成后，将试件从载荷传感器上解除，然后关闭试验设备，并将各传感器及控制器组件进行拆卸和清洁。
注意事项1.保持设备清洁干燥，并避免撞击或振动。
2.仔细校正各传感器参数，以保证试验结果的准确性。
3.在试验中需遵循安全操作规程，确保人身安全。
4.在试验中如出现异常情况，应及时停止试验，并检查设备及电气线路。
结论岩石点荷载试验仪是一种在岩土工程领域中常用的试验设备，本文介绍了在进行试验前的准备工作、设备的组成、试验操作步骤以及注意事项等内容。
准确掌握这些知识可以帮助使用者平稳完成试验，并得出准确的试验结果。
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STDZ-3岩石点荷载仪由上海喆钛机械制造有限公司根据最新标准自主研发生产,它是一种用于材料压缩、拉伸、弯曲、撕裂试验、测定抗压强度的测试仪器。
岩石点荷载试验仪是一种适合于施工现场使用的测试仪器。
点荷载测试对岩样的制备要求较低，可以是工程勘探的岩芯试样，也可以是稍加修整的不规则试样。
试样制备不需专门机械加工，与常规测试相比，具有测试速度快，试验周期短，方法简便，成本低廉的特点。
可广泛应用于地质、矿山、水电、铁路和交通等建设工程的现场试验之中。
岩石点荷载试验已于1972年由国际岩石力学学会试验方法委员会正式列为测定岩石强度的方法之一，国际岩石力学学会试验方法委员会于1985年又对该方法进行了修订。
岩石点荷载强度已在我国的国家标准和许多部门规范中得到广泛应用。
■STDZ-3岩石点荷载仪技术性能参数
1、千斤顶最大出力：50KN（5T） 100kN（10T）(可选择100N/200N/500N/1000N/2KN/5KN/10KN/20KN/50KN/100KN)
2、传感器额定承载能力：100kN
3、活塞直径：Φ32mm
4、活塞最大行程：90mm
5、加载点最大间距：90mm
6、允许试样最大宽度：90mm
7、允许试样沿加载方向的最小长度：40mm
8、读数方式：液晶显示，电子峰值记忆
9、测力误差：≤1％F.S
10、工作温度：-20～45℃
11、电源：9V方块电池
12、几何尺寸(L×W×H)：280mm×250mm×640mm
13、净量：40kg 44kg
备注：可分为数显式与指针式。
■STDZ-3岩石点荷载仪结构及特点
1、采用卧式结构，加力方便，稳定性好。
2、反力架采用圆筒状构造，对中性好，不偏心，结构坚固、紧凑，能够满足高强度、大岩芯试样的测试要求。
3、千斤顶装于圆筒外壳体上，选用优质高强材料加工，结构紧凑合理，外形美观，重量轻，携带方便。
4、加载锥头用硬质合金材料制造，强度高、经久耐用。
5、采用应变式传感器和液晶显示仪表构成独立的电子测力系统，具有分辨率高、测试精度高、读数方便的特点。
6、采用9V方块电池供电，方便野外使用。
■STDZ-3岩石点荷载仪使用说明
1、按岩石试验规程要求准备好试祥。
2、检查试验仪安放是否平稳，千斤顶加载及卸荷是否正常，检查千斤顶与压力框间的球座应对中。
3、按试样高度调节千斤顶中间螺杆，使下压头底板上升（或下降）到适当高度，用千斤顶加压杆拧紧千斤顶底部螺丝。
4、将试样放入上、下压头之间，选好受压点位置，同时给千斤顶加荷，使试样和压头完全接触。
5、按试样在10-20秒时间剪破的速度，对千斤顶进行加荷，直至试样破损。
6、拉杆上垂直向位移标尺可以读出试验前后的升垂直位移变化。
7、具体试验要求及计算可参见相应试验规程。
8、试验结束，放松千斤顶底部螺丝（用加力杆），用手按下千斤顶螺杆上端使千斤顶复位。
清理好上、下压力
板之间的碎石，准备下次试验。
9、试验压力值直接由液晶屏幕显示。