实验一-岩石单轴抗压强度试验
实验一 岩石单轴抗压强度试验【DOC】

实验一岩石单轴抗压强度试验【DOC】一、实验目的1、熟悉岩石单轴抗压强度试验的原理及操作方法;2、掌握取岩样的方法及样品的制备;3、测定不同岩石的单轴抗压强度,并对结果进行分析测算。
二、实验原理负荷,是指测定对象在实验或实际运用过程中所受到的冲击力或压力等外部作用力,常用N作为其单位。
岩石单轴抗压强度,指岩石强度学实验中常采用的一种试验方法,将岩石剖面垂直于轴心的一侧制成规定尺寸(标准为40mm×80mm)的试样,将试样压缩另一侧,测定岩石在垂直轴向上的抗压强度,也称有效抵御荷载能力。
它是岩石力学性质中的一个重要参数,用于判断岩石结构的稳定性,设计岩土方案和建筑工程等。
实验中,使用万能试验机对制成的岩石试样进行负荷打压。
在完全压碎试样之前,岩石试样所受到的压力和位移将被测定并记录下来。
岩石试样预处理时应避免受温度变化的影响。
三、实验器材万能试验机、试样架、压盖螺母、压力计、电子平衡等。
四、实验步骤1、制岩石试样。
首先选取一颗标本质地坚硬、无裂缝的岩石,用锤子将其敲坚蓝平滑的面,并用钢锯将其依据标准划分为长40mm、宽80mm、高80cm的长方体。
然后将长方体试样放于制样器内,向试样盖上压盖螺母使其固定,厚度需大于5mm,上下两侧对称。
示意图如下。
2、涂抹试样。
将试样表面涂上一层高强度的环氧树脂,等待其干燥硬化,把试样表面几何误差减小,并增强其抵抗压缩的能力。
如下图所示。
3、测量试样。
将制备好的试样放入万能试验机的伺服马达和测量传感器中,依据试验要求向试样侧面施加荷载。
4、测量压力和位移。
万能试验机施压时,同时记录下岩石试样的压力和位移两个参数,并及时判断试验是否结束。
其中,压力的单位为N,位移的单位为mm。
5、计算单轴抗压强度。
根据测得的试样应力 - 应变曲线,计算岩石在单轴压缩中的抗压强度,公式如下:其中,σ表示单轴抗压强度;P表示岩石试样所受到的最大压力;A表示试样的原面积;即:五、实验注意事项1、岩石试样的制备应符合标准,且在选取岩石和制样时应注意安全;2、万能试验机操作时应严格按照操作规程,以保证实验得到的可靠数据;3、压盖螺母紧固力度应适当,以确保试样不滑脱;4、对已测定的数据进行分析时,应注意数据误差带来的影响。
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。
岩石单轴抗压强度测定实验报告

岩石单轴抗压强度测定实验报告岩石是由颗粒和孔隙组成的,所以它的抗压强度与岩石性质有密切的关系。
岩石强度随孔隙度和硬度大小而变化。
通常情况下,孔隙度越大,体积越小,结构就越稳定。
而岩石强度受压抗应力状态,在各种不同强度下都有一定的变化范围。
用单轴抗压强度测定仪进行岩石强度检测具有操作简单、设备较少、检测精度高等优点。
下面对本实验进行分析及讲解。
一、分析实验目的我公司实验室,在开展单轴抗压强度试验之前,要做好试验设备,包括:实验平台、仪器、试剂等。
这些都是要用到的。
主要目的也是为了保证试验结果的准确性。
所以这次我公司做的是:使用单轴抗压强度测定仪进行一次单轴抗压强度测试试验,测试仪器为:GZ-680-00B型单轴抗压强度测定仪,仪器外观为:圆形外观,整机尺寸:150*120*250 mm,仪器主机、主控板、显示器、主磁路等均为进口产品。
单轴抗压强度测量仪器包括:GZ-680-00B型单轴抗压强度测定仪、GZ-680-00B型双轴抗压强度测试仪@80-00B型双轴抗压强度测试仪等设备。
二、实验仪器本实验选用的仪器是“HG660LA”单轴抗压强度测定仪,该仪器的操作方法如下:1.开箱:取一块坚硬完整的岩石样品,放入测试箱中,再将测试箱放在被测物旁边。
3.上机:使用“HG660LA”单轴抗压强度测定仪进行测试。
4.下机:测试箱被测物放置在测试室内。
5.完成:根据下机数据计算出本仪器的数值并得出检测结果。
三、结果讨论使用单轴抗压强度测试仪进行检测显示,在不同条件下,岩石单轴抗压强度都在一定范围内波动。
特别是随着试验深度和试验次数逐步增加,其动态变化范围越来越大,测试结果更加接近实际工程。
通过这次测试,可以得到岩石单轴抗压强度与不同状态下混凝土所受弯矩(不是混凝土抵抗弯矩)和水泥用量(不是混凝土强度)之间关系及应力与抗拉强度之间关系。
经过测试可以看出:当混凝土加载时间足够长时,混凝土处于高强度状态,此时钢筋和混凝土之间所受弯矩较小。
岩石单轴饱和抗压强度试验

岩石单轴饱和抗压强度试验1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个听上去就让人有点“头大的”话题——岩石单轴饱和抗压强度试验。
别担心,不用太紧张,这其实就像给岩石做一次全面体检,让它在关键时刻能表现得像个“硬汉”。
毕竟,谁不想知道自己家里的墙壁到底能不能抗住风吹雨打呢?2. 什么是单轴饱和抗压强度试验?2.1 概念普及首先,咱们得搞清楚这“单轴饱和抗压强度”到底是个啥。
简单来说,就是在一个方向上用力压岩石,看它能顶住多大的压力,顺便还要把水灌进去,看看岩石在湿润环境下的表现。
你要知道,岩石就像是一个性格内向的朋友,干燥时稳重,湿润时则可能会“水土不服”。
2.2 重要性那么,为什么这个试验这么重要呢?想象一下,咱们的建筑物就像一座座“山”,如果基础不稳,那可就麻烦大了。
通过这个试验,工程师们能准确判断岩石的承载能力,从而设计出更安全、更坚固的结构。
就像做菜,材料的选择可是关键,选错了可就“翻车”了。
3. 实验步骤3.1 准备工作好啦,接下来咱们说说具体的实验步骤。
这可不是随便来一把,得准备得像过年一样。
首先,要找一些合适的岩石样本,通常都是从现场直接取的,别小看了这些石头,它们可有“故事”呢!然后,得把样本浸泡在水里,确保它们“喝饱水”,这样才算“饱和”。
3.2 进行测试接下来就进入正题,测试环节。
把岩石放在压缩机里,慢慢施加压力。
这个过程就像在对待一个紧张的朋友,慢慢来,不要急。
随着压力的增加,岩石会出现一些裂纹,最后在某个瞬间,它会“啪”的一声崩溃。
那一刻,就像是看了一场精彩的电影高潮,心里总会有些“哇哦”的感觉。
4. 数据分析4.1 结果解读完成测试后,就要开始分析数据了。
这时候,工程师们就像侦探,分析岩石的“病历”。
通过不同的压力值和破坏情况,咱们可以知道岩石的抗压能力到底如何。
简而言之,这就好比是评估一个运动员的体能,只有找到强项和弱点,才能制定出更好的训练计划。
4.2 实际应用数据分析后,咱们还得考虑这些数据怎么用。
岩体力学实验报告

实验报告项目单轴抗压强度试验xx系 xx 级 xxxx 专业 x班成绩姓名xxx 学号 xxxxx 第 x 组日期 xxxxxx单轴抗压强度试验一、实验目的测定岩石的单轴抗压强度Re。
当无侧卸式样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度,即式样破坏时的最大载荷与垂直与加载方向的截面积之比。
岩石的单轴抗压强度主要用于岩石的强度分级和岩性描述。
本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。
二、实验仪器设备1、制样设备:钻石机、切石机及磨石机。
2、测量平台、游标卡尺等。
3、Y AW-2000型恒压加荷全自动压力试验机。
三、实验原理岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时,单位面积上所承受的最大压应力:(MPa)一般简称抗压强度。
根据岩石的含水状态不同,又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。
岩石的单轴抗压强度,常采用在压力机上直接压坏标准试样测得,也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行,或用其它方法间接求得。
四、实验内容(一)操作步骤1、试样制备(1)样品可用钻孔岩芯或在坑槽中采取的岩块,在取样和试样制备过程中,不允许发生人为裂隙。
(2)试样规格:一般采用直径5cm、高10cm的园柱体,以及断面边长为5厘米,高为10厘米的方柱体,每组试样必须制备5块。
(3)试样制备的精度应満足如下要求:a沿试样高度,直径的误差不超过0.03cm;b试样两端面不平行度误差,最大不超过0.005cm;c端面应垂直于轴线,最大偏差不超过0.25°;d 方柱体试样的相邻两面应互相垂直,最大偏差不超过0.25°。
2、测量试样尺寸量测试样断面的边长,求取其断面面积(A)。
3、安装试样、加荷将试样置于试验机承压板中心,调整有球形座,使之均匀受载,然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷,直至试样破坏,记下破坏荷载(P)。
4、描述试样破坏后的形态,并记录有关情况。
5、按下式计算岩石的单轴抗压强度式中:σC――岩石的单轴抗压强度(MPa);P――破坏荷载(N);A――垂直于加荷方向试样断面积(mm2)。
岩石单轴抗压强度试验报告

岩石单轴抗压强度试验报告实验目的掌握岩石单轴抗压强度试验的方法,测定不同类型岩石的抗压强度,并比较分析。
实验原理单轴抗压试验是指将试件沿着一条轴进行压缩,直至试件发生破坏。
在试验过程中,应用一定的应力,力的大小如何对应于试件的变形情况,被称为实际应力。
实验设备1.单轴压力试验机;2.加压油源;3.应变计;4.扩展计。
实验步骤1.根据石材的大小和形状切割制成试件;2.测量试件的尺寸和质量;3.用沥青或蜡将试件两个平面粘结,上表面贴应变计,下表面贴扩展计;4.将试件放置在压力机的平板上;5.施加初始荷载,使试件与扩展计之间有一定的距离;6.根据不同的试验要求,按规定的间隔施加应力,并记录下每个阶段的荷载变化和位移变化;7.当试件被破坏时,停止施加荷载;8.测量破坏荷载,根据破坏的情况分析试件的强度。
实验结果1.试验数据如下表:编号直径(mm)高(mm)质量(g)破坏荷载(N)1 100 50 1350 4702 80 40 820 2603 90 30 630 3204 70 20 370 1605 50 30 250 902.通过计算可得出试件的抗压强度为:编号抗压强度(MPa)1 28.82 29.13 51.34 30.75 36.0实验分析通过实验可知,不同类型的岩石在单轴抗压试验中所表现出的抗压强度是不同的。
同时,我们发现试件3的抗压强度最大,而试件1的抗压强度最小。
经过对比分析,我们发现试件3是花岗岩,而试件1是石灰石。
因此,可以得出花岗岩的抗压强度要比石灰石强。
结论本次实验通过岩石单轴抗压强度试验方法,测定了不同类型岩石的抗压强度,并进行了比较分析。
实验结果表明,岩石的抗压强度与其类型密切相关。
该实验为后续地质研究和岩土工程设计提供了重要的数据支持。
实验一 岩石单轴抗压强度试验

实验一岩石单轴抗压强度试验1.1 概述当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度,即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。
在测定单轴抗压强度的同时,也可同时进行变形试验。
不同含水状态的试样均可按本规定进行测定,试样的含水状态用以下方法处理:(1)烘干状态的试样,在105~1100C下烘24h。
(2)饱和状态的试样,使试样逐步浸水,首先淹没试样高度的1/4,然后每隔2h分别升高水面至试样的1/3和1/2处,6h后全部浸没试样,试样在水下自由吸水48h;采用煮沸法饱和试样时,煮沸箱内水面应经常保持高于试样面,煮沸时间不少于6h。
1.2 试样备制(1)试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块,试件备制中不允许有人为裂隙出现。
按规程要求标准试件为圆柱体,直径为50mm,允许变化范围为4.8~5.20m m。
高度为100m m,允许变化范围为9.5~10.50m m。
对于非均质的粗粒结构岩石,或取样尺寸小于标准尺寸者,允许采用非标准试样,但高径比必须保持=2:1~2.5:1。
(2)试样数量,视所要求的受力方向或含水状态而定,一般情况下必须制备3个。
(3)试样制备的精度,在试样整个高度上,直径误差不得超过0.3mm。
两端面的不平行度最大不超过0.05mm。
端面应垂直于试样轴线,最大偏差不超过0.25度。
1.3 试样描述试验前的描述,应包括如下内容:(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小,胶结物性质等特征。
(2)节理裂隙的发育程度及其分布,并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
(3)测量试样尺寸,并记录试样加工过程中的缺陷。
1.4 主要仪器设备试样加工设备:钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
量测工具与有关检查仪器:游标卡尺、天平(称量大于500g,感量0.01g),烘箱和干燥箱,水槽、煮沸设备。
加载设备:压力试验机。
压力机应满足下列要求:(1)有足够的吨位,即能在总吨位的10%~90%之间进行试验,并能连续加载且无冲击。
岩石的单轴抗压强度试验

实验原理示意图
原理示意图
单轴抗压试验原理示意图
实验现象
听到的现象
看到的现象(现象出现的过程及试件破坏 状态)
实验数据
实验数据记录
单轴抗压强度实验记录表
试 样 编 号 受 力 方 向 试 验 状 态 试样尺寸 (mm)
直径(长 高 、宽)
横截面积 破坏荷载 A P (mm2) (N)
操作步骤
试样描述 • 试验前应对试样进行描述,描述内容包括:岩石名称
、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等;加 荷方向与岩石试样内层理、节理、裂隙的关系及试样加工 中出现的问题。 主要成分: 豹皮灰岩:浅灰-灰黄色,新鲜面呈 棕黄色及灰色,局部褐红色,基质为灰色, 多是细粉径晶方解石。 石灰岩石含CaO一般50%左右,MgO含 量在2.5-3.5之间。三角度3.7-3.8,吸水 率 ≤0.75%,弯曲强度≥10.0MPa,光泽 度60左右,密度2800千克/m3.
岩石的单轴抗压强度试验
安全工程-晏建洋
主要内容
基本原理
仪器设备
操作步骤 实验现象 实验数据 实验小结
基本原理
• 岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在 单向受压破坏时,单位面积上所承受的最 大压应力:
• •
P R A
(MPa)
一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同,又有 干抗压强度和饱和抗压强度之分。 岩石的单轴抗压强度,常采用在压力机上直接压坏标 准试样测得,也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行, 或用其他方法间接求得。
真空抽气法饱和试样:饱和容器内的水面始终高于试 样,真空压力表读数宜为100KPa,直至无气泡逸出为 止,但总抽气时间不应少于4h。
操作步骤
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實驗一岩石單軸抗壓強度試驗1.1 概述當無側限岩石試樣在縱向壓力作用下出現壓縮破壞時,單位面積上所承受の載荷稱為岩石の單軸抗壓強度,即試樣破壞時の最大載荷與垂直於加載方向の截面積之比。
在測定單軸抗壓強度の同時,也可同時進行變形試驗。
不同含水狀態の試樣均可按本規定進行測定,試樣の含水狀態用以下方法處理:(1)烘乾狀態の試樣,在105~1100C下烘24h。
(2)飽和狀態の試樣,使試樣逐步浸水,首先淹沒試樣高度の1/4,然後每隔2h分別升高水面至試樣の1/3和1/2處,6h後全部浸沒試樣,試樣在水下自由吸水48h;採用煮沸法飽和試樣時,煮沸箱內水面應經常保持高於試樣面,煮沸時間不少於6h。
1.2 試樣備制(1)試樣可用鑽孔岩芯或坑、槽探中採取の岩塊,試件備制中不允許有人為裂隙出現。
按規程要求標準試件為圓柱體,直徑為50mm,允許變化範圍為4.8~5.20m m。
高度為100m m,允許變化範圍為9.5~10.50m m。
對於非均質の粗粒結構岩石,或取樣尺寸小於標準尺寸者,允許採用非標準試樣,但高徑比必須保持=2:1~2.5:1。
(2)試樣數量,視所要求の受力方向或含水狀態而定,一般情況下必須製備3個。
(3)試樣製備の精度,在試樣整個高度上,直徑誤差不得超過0.3mm。
兩端面の不平行度最大不超過0.05mm。
端面應垂直於試樣軸線,最大偏差不超過0.25度。
1.3 試樣描述試驗前の描述,應包括如下內容:(1)岩石名稱、顏色、結構、礦物成分、顆粒大小,膠結物性質等特徵。
(2)節理裂隙の發育程度及其分佈,並記錄受載方向與層理、片理及節理裂隙之間の關係。
(3)測量試樣尺寸,並記錄試樣加工過程中の缺陷。
1.4 主要儀器設備試樣加工設備:鑽石機、鋸石機、磨石機或其他制樣設備。
量測工具與有關檢查儀器:遊標卡尺、天平(稱量大於500g,感量0.01g),烘箱和乾燥箱,水槽、煮沸設備。
加載設備:壓力試驗機。
壓力機應滿足下列要求:(1)有足夠の噸位,即能在總噸位の10%~90%之間進行試驗,並能連續加載且無衝擊。
(2)承壓板面平整光滑且有足夠の剛度,其中之一須具有球形座。
承壓板直徑不小於試樣直徑,且也不宜大於試樣直徑の兩倍。
如大於兩倍以上時需在試樣上下端加輔助承壓板,輔助承壓板の剛度和平整光滑度應滿足壓力機承壓板の要求。
(3)壓力機の校正與檢驗應符合國家計量標準の規定。
1.5 試驗程式(1)根據所要求の試樣狀態準備試樣。
(2)將試樣置於壓力機承壓板中心,調整有球形座の承壓板,使試樣均勻受力。
(3)依每秒0.5~0.8MPa(1.9~3.1KN/s)の加載速度對試樣加荷,直到試樣破壞為止,記錄最大破壞載荷。
(4)描述試樣破壞形態,並記下有關情況。
1.6 成果整理和計算按下式計算岩石單軸抗壓強度AP c =σ 式中:c σ——岩石單軸抗壓強度(MPa );P ——最大破壞載荷(N ); A ——垂直於加載方向の試樣橫截面積(mm 2)。
試驗結果按表1-1記錄。
表1-1 岩石單軸抗壓強度試驗記錄表班 級 組 別 試驗者 計算者實驗二、岩石壓縮變形試驗2.1概述岩石變形試驗,是在縱向壓力作用下測定試樣の縱向(軸向)和橫向(徑向)變形,據此計算岩石の彈性模量和泊松比。
彈性模量是縱向單軸應力與縱向應變之比,規程規定用單軸抗壓強度の50%作為應力和該應力下の縱向應變值進行計算。
根據需要也可以確定任何應力下の彈性模量。
泊松比是橫向應變與縱向應變之比,規程規定用單軸抗壓強度50%時の橫向應變值和縱向應變值進行計算。
根據需要也可以求任何應力下の泊松比。
2.2試樣備制試樣備制方法和精度要求見1.2。
2.3 試樣描述試樣描述見1.3。
2.4主要儀器設備(1)制樣設備、檢查儀器和壓力機要求見1.4。
(2)電阻應變片、粘結劑、萬用表等。
(3)電阻應變儀(或數據採集器)、壓力感測器、引伸儀等。
除用電阻應變儀外,也可用精度能達到0.1%和量程能滿足變形測定需要の其他儀錶。
岩石试件轴向应变片横向应变片圖1 岩石試件貼電阻應變片示意圖圖2 試件連接靜態應變儀示意圖2.5試驗程式(1)選擇電阻片,電阻片品質應符合產品要求,電阻絲の長度應大於組成試樣の礦物最大粒徑或斑晶の10倍以上。
同一試樣用の工作片和補償片の電阻值應不超過±0.2歐姆。
(2)電阻片應貼在試樣高度の中部,每個試樣貼縱向(軸向)和圓周向電阻片各2片,沿圓周向對稱佈置,貼片處應儘量避開顯著の裂隙、特大の礦物顆粒或斑晶。
試樣貼片前用零號砂紙打磨,用丙酮或酒精將貼片處擦洗乾淨,防止污染(如圖1所示)。
(3)貼片用の膠,一般情況下可用502快速粘結劑,914粘結劑等脆性膠;飽和試樣還需配置防潮膠液。
(4)將貼好片の試樣置於壓力機上,對準中心,以全橋或半橋の方式聯入應變儀(或數據採集器,如圖2所示),接通電源。
以每秒0.5~0.8MPaの加載速度對試樣加載,直至破壞。
(5)在施加載荷の過程中,由數據採集系統同步記錄各級應力及其相應の縱向和橫向應變值。
為了繪製應力~應變關係曲線,記錄の數據應盡可能多一些,通常不少於10組數據。
(6)描述試樣の破壞形式,並記下與試驗有關のの情況。
試驗記錄格式見表2-1。
2.6 試驗成果整理和計算2.6.1計算各級應力下の應變值(1)分別將縱向、橫向各二片の數值進行平均,求得縱向、橫向應變,(也可試驗前將二片串聯,直接測得縱向、橫向應變值)。
(2)用下式計算體積應變值:d h v εεε2-=式中:v ε——某一應力下の體積應變值;h ε——某一應力下の縱向應變值; d ε——某一應力下の橫向應變值。
(3)繪製應力~應變曲線圖,如圖3所示。
圖3 岩石壓縮應力應變關係曲線2.6.2計算彈性模量和泊松比(1)在縱向應變曲線上,做通過原點與應力相當於50%抗壓強度處の應變點の連線,其斜率即為所求の彈性模量(或稱割線模量)。
505050h E εσ=式中:50E ——彈性模量(MPa );50σ——相當於50%抗壓強度の應力值(MPa );50h ε——應力為抗壓強度50%時の縱向應變值。
(2)取應力為抗壓強度50%時の橫向應變值和縱向應變值計算泊松比。
5050h d εεμ=式中:μ——泊松比;50d ε——應力為抗壓強度50%時の橫向應變值; 50h ε——應力為抗壓強度50%時の縱向應變值。
2.6.3計算岩石單軸抗壓強度AP c =σ 式中:c σ——岩石單軸抗壓強度(MPa );P ——最大破壞載荷(N ); A ——垂直於加載方向の試樣橫截面積(mm 2)。
計算值取值彈性模量取至百位數;泊松比取至小數點以後兩位;單軸抗壓強度取至整數位。
表2-1 岩石變形試驗記錄表工程名稱 試樣直徑(mm ) 50E = (MPa )岩石名稱 試樣高度(mm ) μ=試樣編號 試樣面積(mm 2) c σ= (MPa )班 級 組 別 日期 試驗者 計算者實驗三、岩石抗拉強度試驗(巴西法)3.1概述巴西法(劈裂法)是在圓柱體試樣の直徑方向上,施加相對の線性載荷,使之沿試樣直徑方向破壞の試驗(如圖4)。
本方法可用於測烘乾、自然乾燥、飽和の試樣。
本方法不適用於軟弱岩石。
3.2 試樣備制(1)試樣可用鑽孔岩芯或岩塊,在取樣和試樣製備過程中,不允許人為裂隙出現。
(2)採用圓柱體作為標準試樣,直徑為50m m,高度為直徑の0.5~1.0倍。
試樣尺寸の允許變化範圍不宜超過5%。
(3)對於非均質の粗粒結構岩石,或取樣尺寸小於標準尺寸者,允許使用非標準試樣,但高徑比必需滿足標準試樣の要求。
(4)試樣個數視所要求の受力方向或含水狀態而定,一般情況下至少製備3個。
(5)試樣製備精度。
整個厚度上,直徑最大誤差不應超過0.1mm。
兩端不平行度不宜超過0.1mm。
端面應垂直於試樣軸線,最大偏差不應超過0.25度。
3.3試樣描述試樣描述同1.33.4主要儀器設備(1)試樣加工設備、量測工具與有關儀器詳見1.4。
(2)加載設備:壓力試驗機應符合1.4の規定,因岩石の抗拉強度遠低於抗壓強度,為了提高試驗精度,所以選擇壓力試驗機の噸位不宜過大。
(3)墊條:在岩石劈裂試驗中,目前國內外規程中,有加墊條、劈裂壓模、不加墊條三種,《水利電力規程》建議採用電工用の膠木板或硬紙板,其寬度與試樣直徑之比為0.08~0.1;《國際岩石力學學會》建議採用壓模,壓模圓弧直徑為試樣直徑の1.5倍(如圖4);日本、美國等礦業規程建議採用不加墊條,使試樣與承壓板直接接觸。
三種方法相比,最後一種比較簡單所以用の較廣泛。
半球座上加载鄂试件下加载鄂圖4 岩石抗拉強度測定示意圖3.5試驗程式(1)根據所要求の試樣狀態準備試樣。
(2)將試樣平置於壓力機承壓板中心,調整有球形座の承壓板使試樣均勻受載。
(3)以每秒0.3~0.5MPa(1.1~1.9KN/s)の加載速度加荷,直到試樣破壞為止,並記錄最大破壞載荷。
(4)觀察試樣在受載過程中の破壞發展過程,並記錄試樣の破壞形態。
表3-1 岩石劈裂法試驗記錄表班 級 組 別 日期 試驗者 計算者4.6成果整理和計算(1)按下式計算岩石の抗拉強度DHPt πσ2=式中:t σ——岩石の抗拉強度(MPa );P ——試樣破壞時の最大載荷(N ); D ——試樣直徑(mm); H ——試樣厚度(mm)。
計算值取至小數點以後一位。
實驗四、岩石抗剪強度試驗(變角剪切)4.1概述標準岩石試樣在有正應力の條件下,剪切面受剪力作用而使試樣剪斷破壞時の剪力與剪斷面積之比,稱為岩石試樣の抗剪強度。
利用幾個不同角度の抗剪夾具做試驗,得出試樣沿剪斷面破壞の正應力和剪應力之間の關係,以確定岩石抗剪強度曲線の一部分。
4.2試樣備制試樣為50⨯50⨯50mm 或70⨯70⨯70mm の立方體,誤差小於0.2~0.3mm ,試樣各端面嚴格平行,不平行度小於0.07mm ,四面凸起小於0.03mm 。
每組試驗至少3個角度,每個剪切角度の試樣數目應不少於2~3個,所以一組試驗の試樣數目至少應有6~9個以上。
圖5 岩石變角剪示意圖 圖6 岩石變角剪加載示意圖4.3試驗設備、用具壓力試驗機,抗剪夾具(40︒、60︒、70︒三個),卡尺及其它輔助設備。
4.4試驗程式(1)描述試樣の顏色、顆粒、層理方向、加工精度等情況,在試樣上劃出剪切線。
(2)用遊標卡尺量測試樣の高、寬、長の尺寸,精確到0.05mm ,並計算剪切面の面積。
(3)把試樣和抗剪夾具一起放在壓力試驗機の承壓板上,夾具與墊板之間放滾軸以消除摩擦力,試樣和抗剪夾具周圍放防護罩。
(4)以每秒0.5~1.0MPa(1.9~3.9KN/s) の速度加載,直到試樣剪斷為止,記錄下破壞時の載荷,格式見表4-1。
(5)按20︒、30︒、45︒ 不同夾具,分別逐個進行試驗,每個角度做3件。