岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨
砂岩抗拉强度和断裂韧度测试方法研究

砂岩是一种广泛存在于地球地壳中的岩石类型,其在工程建设中具有重要的应用价值。
砂岩抗拉强度和断裂韧度是评价砂岩工程性能的重要指标,准确测定这些参数对于工程设计和施工具有重要意义。
本文将对砂岩抗拉强度和断裂韧度的测试方法进行研究,并探讨其影响因素和改进措施。
一、砂岩抗拉强度的测试方法1. 传统试验方法传统的砂岩抗拉强度测试方法包括拉伸试验、压缩试验和弯曲试验。
这些方法存在着试样制备困难、试验周期长、结果不够准确等问题,需要改进。
2. 先进试验方法近年来,随着科学技术的发展,一些先进的试验方法逐渐被引入到砂岩抗拉强度测试中,如应变测试、声发射测试等。
这些方法具有试验周期短、结果准确等优点,但仍需进一步研究和改进。
二、砂岩断裂韧度的测试方法1. 传统试验方法传统的砂岩断裂韧度测试方法包括缺口试验、冲击试验和割缝试验等。
这些方法存在着试样制备困难、试验过程复杂、结果不够准确等问题,需要改进。
2. 先进试验方法近年来,一些先进的试验方法逐渐被引入到砂岩断裂韧度测试中,如断裂韧度指数测试、动态试验等。
这些方法具有试验周期短、结果准确等优点,但仍需进一步研究和改进。
三、影响因素分析砂岩抗拉强度和断裂韧度受到多种因素的影响,包括砂岩的成分、结构、孔隙度、孔隙水压力等。
在进行测试时需要充分考虑这些因素,制定合理的试验方案,提高测试结果的准确性和可靠性。
四、改进措施针对砂岩抗拉强度和断裂韧度测试中存在的问题,需要采取一系列改进措施,包括优化试验方案、改进试验设备、完善试验标准等。
加强对砂岩力学性能研究的投入,推动砂岩抗拉强度和断裂韧度测试方法的改进和创新。
总结:砂岩抗拉强度和断裂韧度是评价砂岩工程性能的重要指标,准确测定这些参数对于工程设计和施工具有重要意义。
目前,砂岩抗拉强度和断裂韧度的测试方法仍存在一些问题,需要进一步研究和改进。
相信随着科学技术的不断发展和进步,砂岩抗拉强度和断裂韧度的测试方法将逐步得到完善,为工程建设提供更可靠的技术支撑。
岩石劈裂试验、单轴压缩和直接拉伸变形特性的实验研究

岩石劈裂试验、单轴压缩和直接拉伸变形特性的实验研究众所周知,岩石在大多数情况下承受的是压应力而不是拉应力,因此,在岩石力学工程实践中,岩石变形参数和本构关系都来自于压缩试验。
然而,一些研究者的研究成果已经表明,不少岩石的拉伸模量远小于压缩模量。
对于这类岩石,如果继续沿用仅考虑压缩应力状态或者压缩与拉伸模量相同的岩石力学模型和破坏准则,已不能完全满足实际工程的需要。
这种传统做法将给岩石工程设计和计算带来较大误差。
迄今为止,关于压缩、拉伸和劈裂间的变形规律的研究很少。
压缩与拉伸下的岩石本构关系和破坏准则也很不完善,仅停留在简单的“双线弹性”模型。
解决这些矛盾迫切需要进行压缩、拉伸与劈裂下变形特性的深入研究。
本文利用昆明理工大学自行研制的压-拉转换装置,能够在同一试件上实现压缩与拉伸间循环加载。
通过该测试系统,进行了压缩、拉伸和劈裂的单向和循环加载试验,研究了不同加载方向、不同加载路径、不同岩石种类的单轴和劈裂受载变形特性,并从损伤的角度对岩石的破坏形式进行了描述和分析,进一步刻画了单轴受载作用下岩石的性能劣化过程和演变机制,简要揭示了岩石单轴受载破坏的微观机理。
试验结果发现:大红山岩石劈裂试验条件下压缩变形模量ECP和拉伸变形模量ETP 的数值相差不大,A、B两组岩石ECP与ETP平均值之比分别为1.04和1.02。
两组岩石单轴压缩变形模量EC和直接拉伸变形模量ET的数值也大体相当,EC与ET平均值之比分别为1.024和1.044。
重庆砂岩的试验结果则有很大不同。
劈裂试验所获得的压缩变形模量ECP比拉伸变形模量ETP大得多,ECP与ETP之比在1.96至5.88之间,平均值等于3.16。
单轴压缩变形模量EC也远大于直接拉伸变形模量ET,EC与ET平均值之比为3.276。
由此可知,大红山A、B两组岩石劈裂试验所获得的压缩与拉伸变形模量之比,EPC/ETP和压拉循环加载过程中所获得的压缩与拉伸变形模量平均值之比,EC/ET,在数值上相差不大,分别为1.02、0.97,可以认为是相等的。
岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨

岩石抗拉试验劈裂发测试技术的探讨摘要:通常情况下用来对岩石的抗拉强度进行测定的方法有很多,一般可以分为直接拉伸法以及间接拉伸法两种,然而,使用直接拉伸法进行试验会受到夹持条件等的限制,所以,对岩石的抗拉强度进行测定的时候通常使用的都是间接拉伸法,也就是劈裂法。
本文从抗拉强度的定义以及影响因素、劈裂法与其实验的影响因素、实验中所用到的设备、整个实验的操作步骤、对实验数据工程的处理以及对实验结果进行分析等问题出发,对岩石抗拉试验劈裂发测试的技术进行探讨。
关键词:岩石;抗拉试验;劈裂法;测试技术岩石所具有的抗拉强度的高低是岩石的十分重要的力学性质指标,同时也是对岩石的稳定性以及结构设计安全进行分析的一个重要的控制参数,改革开放以来,随着我国经济的迅猛发展,在全国各地所兴建的高层建筑、大型桥梁、水坝以及隧道等工程开始越来越多,这类工程在建设的过程中经常会遇到岩石,岩石所具有的抗拉强度的力学性能指标是进行评判、设计、控制以及检验质量的一个重要的凭据。
通常情况下用来对岩石的抗拉强度进行测定的方法有很多,一般可以分为直接拉伸法以及间接拉伸法两种,然而,使用直接拉伸法进行试验会受到夹持条件等的限制,所以,对岩石的抗拉强度进行测定的时候通常使用的都是间接拉伸法,也就是劈裂法。
一、抗拉强度的定义以及影响因素岩石的抗拉强度指的是岩石自身在单向受到一定的拉力的时候,受拉面可以承受的最大的拉应力。
岩石是一种比较复杂的力学介质,会对岩石的抗拉强度产生影响的因素有很多,岩石自身的强度特征以及变形特征不仅与它的应力状态有关,还与岩石的结构构造、矿物组成、温度以及含水率等有着十分密切的关系,并且也与实施实验的方法及实验的结果有一定的关系,例如加荷速率、试件大小以及尺寸比例等[1]。
二、劈裂法与其实验的影响因素1、劈裂试验的起源是南美洲,是现阶段中国内外在测定岩石的抗拉强度的时候所使用的最普遍的方法,这种实验是在试样的直径方向施加一定的径向的线性载荷,让试样可以沿着直径被破坏的一种试验[2]。
岩石的巴西劈裂试验检索综述

岩石的巴西劈裂试验检索综述一、前言岩石的力学性质是研究岩石工程问题的基础。
而岩石的劈裂强度是其中一个重要参数,它是指岩石在垂直于其最小应力方向上发生劈裂时所承受的最大应力。
为了确定岩石的劈裂强度,科学家们开展了大量的实验研究,其中巴西劈裂试验是其中一种重要的试验方法。
二、巴西劈裂试验简介巴西劈裂试验(Brazilian test)是一种常用的测定岩石抗拉强度和抗压强度的方法之一,也可以用来测定岩石的劈裂强度。
该试验方法最早由巴西学者F.P. Brazil于1945年提出,因此得名。
该试验方法主要通过在样品中间施加垂直于其轴向方向上的负荷来产生剪切应力,使样品沿着其中心处垂直于轴向方向发生断裂。
通常情况下,采用圆柱形样品进行测试。
在实际测试中,需要先将样品进行预处理(如打圆角、打平面等),然后将其放置在两个支座之间,施加负荷,直到样品发生断裂。
根据样品的尺寸和断裂负荷大小,可以计算出其劈裂强度。
三、巴西劈裂试验的应用巴西劈裂试验常用于测定岩石的劈裂强度、抗拉强度和抗压强度等力学性质。
在岩石工程领域中,这些力学性质是评价岩石稳定性和可靠性的重要指标。
1. 测定岩石的劈裂强度通过巴西劈裂试验可以测定岩石在垂直于其最小应力方向上发生劈裂时所承受的最大应力。
这对于评估岩石在开采过程中可能发生的断层和滑坡等问题具有重要意义。
2. 测定岩石的抗拉强度巴西劈裂试验也可以用来测定岩石的抗拉强度。
当施加负荷时,样品会沿着其中心处垂直于轴向方向发生断裂,此时可以计算出其抗拉强度。
3. 测定岩石的抗压强度与测定岩石的抗拉强度类似,巴西劈裂试验也可以用来测定岩石的抗压强度。
当施加负荷时,样品会在轴向方向上发生压缩变形,此时可以计算出其抗压强度。
四、巴西劈裂试验的优缺点巴西劈裂试验具有以下优点:1. 简单易行:相对于其他试验方法而言,巴西劈裂试验操作简单,能够快速测定岩石的劈裂强度等力学性质。
2. 适用范围广:巴西劈裂试验不仅适用于各种类型的岩石样品,而且还可以应用于其他材料的测试。
劈裂抗拉强度试验

劈裂抗拉强度试验劈裂抗拉强度试验是一种常用的材料力学试验方法,用于评估材料在拉伸条件下的抗裂能力。
本试验通过将试样沿其厚度方向切割成两半,然后施加拉伸载荷,观察材料抗裂能力的指标。
下面将从试验原理、设备和操作步骤、试验结果分析等方面详细介绍劈裂抗拉强度试验的相关内容。
一、试验原理:劈裂抗拉强度试验基于材料的裂纹扩展行为和断裂韧性理论。
试样上所施加的拉伸力会引起试样内部发生裂纹,而这些裂纹最终会导致试样破裂。
通过观察裂纹的扩展和试样破裂的情况,可以评估材料的抗裂能力和断裂韧性。
二、设备和操作步骤:1. 设备:劈裂抗拉强度试验机、试样制备设备、光学显微镜等。
2. 操作步骤:a. 材料试样的制备:首先根据要求选择合适的试样尺寸和几何形状,然后使用试样制备设备将试样制备成所需的形状。
b. 安装试样:将试样安装到试验机上,确保试样的握持夹具均匀施加力。
c. 施加载荷:按照预定的加载速率施加拉伸力,记录加载过程中的应力和应变值。
d. 观察裂纹扩展:在试验过程中,使用光学显微镜或其他合适的观察设备,观察并记录试样上裂纹的扩展情况。
e. 试样破裂:当试样破裂时,记录破裂位置和形态,取下试样用于后续分析。
三、试验结果分析:试验结果可通过测量试样的最大应力和断口形貌等来评估材料的劈裂抗拉强度。
最大应力表征了试样在破裂前所承受的最大拉伸力,而断口形貌则可以提供有关试样破裂方式和裂纹扩展路径的信息。
通过分析试验结果可以得出以下结论:1. 高劈裂抗拉强度表示材料在拉伸条件下具有较好的抗裂能力,适用于各种承受拉伸力的工程应用。
2. 断口的形貌和裂纹扩展路径可以用于检测材料的断裂韧性。
光滑的断裂面和呈弓形的裂纹扩展路径表明材料具有较高的韧性,适用于受冲击载荷的应用。
3. 进一步分析试验结果,可以通过应力应变曲线等数据得出材料的拉伸模量、屈服强度等力学性能指标。
简言之,劈裂抗拉强度试验通过切割试样并施加拉伸力,用于评估材料抗裂能力的试验。
研究岩石的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等,为岩土工程设计和施工提供理论依据。
二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种:1. 岩石单轴抗压强度试验:在岩石试件上施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力,以此确定岩石的单轴抗压强度。
2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):将岩石试件沿劈裂面进行拉伸,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力,以此确定岩石的抗拉强度。
3. 岩石变形试验:通过施加轴向压力,观察岩石的变形情况,分析岩石的变形规律。
4. 岩石水理性质试验:测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。
2. 实验材料:岩石试件、砂、水等。
四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。
(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。
(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力。
2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。
(2)将试件放入万能试验机,调整试验机夹具,使试件劈裂面与试验机轴线一致。
(3)启动试验机,以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力。
3. 岩石变形试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。
(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。
(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,记录试件的变形情况。
4. 岩石水理性质试验:(1)测定岩石的吸水性:将岩石试件放入量筒中,加入一定量的水,记录试件吸水后的质量。
(2)测定岩石的软化性:将岩石试件浸入水中,记录试件饱和后的抗压强度。
试分析简单拉伸与劈裂试验确定抗拉强度的异同资料

其抗拉强度。
圆盘劈裂法试验
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1- 硬质钢丝; 2- 承压板; 3- 圆盘
状岩石试件
图3
试件加载方法
换算成岩样中心的拉应力。
式中:
σ:岩样抗拉强度(MPa) ;
P :劈裂荷载值( N) ;
D:岩样直径(mm) ;
L:岩样厚度(mm) 。
两种方法对比分析
属材料拉伸试验相类似, 试件及
夹具如图1 所示。将试件置于万
能材料试验机上进行轴向拉伸, 试
件被拉断时的应力值即为岩石的
单向抗拉强度( 简称抗拉强度) , 以
σt表示。
P: 试件被拉断时的拉( kN) ;
F: 试件横截面积( cm2)
图1
直接拉伸试验
由于岩石试件在试验过程中所受拉荷载是通过转换器获得的,转
弹性范围内钢柱受压与受拉的荷载~位移曲线是一致的) , 得到转换
器本身的荷载 位移曲线,然后在岩石拉伸试验的荷载~位移曲线中减
去相同荷载下转换器本身的荷载~位移曲线上的位移值,就是岩石试
件的拉伸荷载~位移曲线。
直接拉伸试验
为了尽量消除由随机接触
间隙引起的误差, 试验前都先
施加一定的(如几十到几百牛
状态区域划分,即破坏危险区的确定是地下工程围岩稳定
性分析评价的关键,而岩石抗拉强度又是确定工程围岩破
坏区的基础资料之一。
直接拉伸试验
为了进行岩石试样拉伸试验,自行设计了一个压~拉转换
器,通过该压~拉转换器可以将对压~拉转换器的压力转换为对
岩石试样的直接拉伸,使岩样受拉破坏。
岩石的直接单向拉伸试验与金
通过实验对泥岩和砂岩的直接拉伸试验和劈裂
岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结

岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结以岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结引言:岩石是地球上的主要固体材料之一,对于岩石的力学性质的研究对于工程建设和地质灾害预防具有重要意义。
岩石的抗拉强度是岩石力学性质中的一个重要参数,可以通过多种实验方法来测定。
本文将重点讨论岩石单轴抗拉强度实验中的劈裂法,并对实验结果进行总结和分析。
实验方法:岩石单轴抗拉强度实验是通过施加垂直于岩石试样轴线的拉伸力来测定岩石的抗拉强度。
劈裂法是一种常用的实验方法,它适用于岩石中存在明显劈裂面的情况。
具体实验步骤如下:1. 试样制备:从野外或实验室获得的岩石样本,根据实验要求制备成规定尺寸的试样。
试样通常采用圆柱形或长方形,表面应光滑平整。
2. 试样固定:将试样固定在实验设备上,确保试样的轴线与设备的拉伸方向一致。
3. 施加负荷:逐渐施加拉伸力,通过拉伸装置控制负荷的施加速率和大小。
在施加负荷的过程中,记录下试样的变形情况和应力值。
4. 劈裂发生:当试样达到破坏强度时,劈裂面将出现在试样中,形成两个分离的断裂面。
5. 测量抗拉强度:根据实验记录的数据,计算出试样的抗拉强度。
抗拉强度是指单位面积的岩石所能承受的最大拉伸力。
实验结果:通过多次实验,我们获得了不同岩石样本的抗拉强度数据。
以某岩石样本为例,其抗拉强度为XX MPa。
这个结果表明了该岩石的抵抗拉伸破坏的能力。
实验分析:在实验过程中,我们观察到了一些现象。
首先,岩石试样在施加负荷的过程中会发生变形,这是由于岩石内部的结构在受力下发生了改变。
其次,当试样达到破坏强度时,劈裂面会在试样中形成,这是由于岩石在拉伸过程中发生了断裂。
通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 不同类型的岩石具有不同的抗拉强度。
这是由于岩石的成分、结构和组织的差异导致的。
2. 岩石的抗拉强度与其它力学性质有关。
例如,岩石的抗压强度和抗剪强度对其抗拉强度有一定的影响。
3. 岩石的抗拉强度与其应力-应变关系有关。
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- 15 -岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨黄珍彬(广西水文地质工程地质队,广西 柳州545000)摘 要:岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标,在工程上,将劈裂法试验规定为测定岩石抗拉强度的必做试验。
文章在论述抗拉强度的定义及其影响因素、劈裂法及其试验影响因素的基础上,分析了运用劈裂法测定岩石抗拉强度试验的过程,即试验设备、试验操作步骤、试验数据工程处理及试验结果。
试验表明,运用劈裂法来测定岩石抗拉强度的试验结果是可行、可靠的。
关键词:岩石试验;抗拉强度;劈裂法;测试中图分类号:TU455 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)21-0015-02岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标,也是岩石结构设计安全与稳定性分析的一个控制参数。
近年来,随着中国经济建设的迅猛发展,大型桥梁、隧道、水坝及高层建筑等工程越来越多,在工程建设中经常会遇到岩石,其抗拉强度力学性能指标是设计、检验、控制和评判质量的重要依据。
一般测定岩石抗拉强度试验方法有很多,大致可分为直接拉伸法和间接法两大类,但由于直接拉伸试验受夹持条件等限制,因此,岩石的抗拉强度一般采用间接拉伸法(劈裂法)来测定。
因此,文章就岩石抗拉试验劈裂法测试技术展开探讨,以供参考。
1 抗拉强度的定义及其影响因素1.1 岩石的抗拉强度是指岩石在单向受拉条件下,受拉面上能承受的最大拉应力DhPπσ21=式中,σ1:岩石抗拉强度,MPa ;D :圆柱体试件的直径或立方体试件高度,mm ; P :试件破坏时的荷载,N ;h :圆柱体试件厚度或立方体试件厚度,mm 。
1.2 影响岩石抗拉强度的主要因素岩石是一种复杂的力学介质,其变形特征和强度特征不仅取决于应力状态,而且与岩石的矿物组成、岩石结构构造、含水率和温度等密切相关,且其试验结果还与试验方法有关,如试件大小、尺寸比例、加荷速率等。
2 劈裂法及其试验影响因素2.1 劈裂试验劈裂试验亦称巴西试验(Brazilian test ),这种方法起源于南美洲,是目前国内外测定岩石抗拉强度应用最广泛的试验方法。
劈裂试验是在圆柱体(亦称圆盘)试样的直径方向上施加径向线性载荷,使试样沿直径破坏的试验。
2.2 试验测试中的影响因素在室内试验测试中,影响劈裂试验结果的影响因素一般有:试样的试验状态、受力方向、样品形状和尺寸、垫条的材料和尺寸等。
2.2.1 试样试验状态由于受各工程环境条件的影响,不同工程对试样试验状态要求不同,所产生的抗拉强度也不同。
一般,室内试样的试验状态有干燥状态、天然状态和饱和状态。
对结构坚硬致密的试样,结果变化不大;但对于结构软弱易碎的试样,结果就有较大的变化。
2.2.2 试样受力方向岩石抗拉强度常表现有明显的各向异性,特别是在许多变质岩和沉积岩中表现更为突出。
一般情况,当拉力垂直于软弱面时,抗拉强度最低;拉力平行软弱面时,抗拉强度最高。
由于岩石抗拉强度明显的各向异性,因此劈裂法试验就具有一定的方向性。
2.2.3 试件形状和尺寸的影响(1)一般,岩石抗拉强度劈裂法测试时以圆断面为基础。
但也有研究报道,在一对集中力的作用下,正方形平面中心的最大拉应力与圆板中心的最大拉应力相近。
因此,在测试时也可采用正方形试样。
(2)尺寸越大,强度越低(微裂纹概率随尺寸而增大)。
2.2.4 关于垫条材料和尺寸的选择在采用劈裂法进行试验时,垫条材料和尺寸的选择十分重要,其测试结果会随垫条材料、尺寸的不同有所差异。
目前,由于尚难判定各垫条材料和尺寸选择的优缺点,因此根据国内外许多学者在各种不同条件下的研究成果以及我们积累的试验资料显示,在采用劈裂法进行试验时,对于坚硬和较坚硬的岩石选用直径为1 mm 的钢丝作垫条,对于软弱和较软弱的岩石选用垫条宽度与试样直径之比为0.08~0.1的胶木条作垫条。
参考文献1 黄天泽、黄金陵.汽车车身结构与设计[M ].北京:机械工业出版社,20042 《营运客车类型划分及等级评定》(JT/T 325-2004)Bus Interior DesignShang FangAbstract: This article describes the composition of the bus interior, choice of materials and processes as well as some experience skills. Ensure that the bus interior to provide security and comfort, and try to make it user -friendly design, a pleasure to watch. Key words: bus interior; materials and processes; user -friendly design3 试验设备(1)压力机,规格10 t;(2)试样加工设备:钻饰机、切石机、磨光机、卡尺、直角尺、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1.5 mm或2 mm的钢丝。
(4)其他:劈裂法实验夹具,或直径2.0 mm钢丝数根;游标卡尺(精度0.02 mm);材料试验机。
4 操作步骤4.1 试样制备试验时,先将岩石加工成直径50 mm、厚25 mm的标准圆盘形试件,也可加工成50 mm×50 mm×50 mm的立方形试件,每组试验做3块。
在试件制备过程中,不允许人为裂缝产生。
试件制备的精度应满足以下要求:①试件加工允许尺寸误差小于0.2 mm;②试件两端面的不平整度小于0.05 mm,试件两端面平行度小于0.1 mm;③端面应垂直于试样轴线,最大偏差小于0.25 °;④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。
4.2 试件描述试验前,对试件应描述下列内容:岩石名称、颜色、主要矿物成分、结构构造、风化程度、胶结物性质等;加荷方向与岩石试件内层理、节理、裂隙的关系及试件加工中出现的问题;含水状态及所使用的方法。
4.3 试件烘干或饱水处理烘干试件:在105~110℃温度下烘干24 h。
自由浸水法饱和试件:将试件放入水槽,先注水至试件高度的1/4处,以后每隔2 h分别注水至试件高度的1/2和3/4处,6 h后全部浸没试件,试件在水中自由吸水48 h。
①煮沸法饱和试件:煮沸容器内的水面始终高于试件,煮沸时间不少于6 h。
②真空抽气法饱和试件:饱和容器内的水面始终高于试件,真空压力表读数宜为100 kPa,直至无气泡逸出为止,但总抽气时间应不少于4 h。
4.4 填制记录表测试件加工精度、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。
4.5 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,kN。
4.6 试样安装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,将经加工的圆盘状(或正方形板状)试件放入夹具内,夹具上、下刀刃对准加载极限,用两侧夹持螺钉固定好试件,或用两根直径2.0 mm的钢丝放在加载极限上,钢丝间用橡皮筋固定。
然后把夹好试件的夹具或夹好钢丝的试件放入压力机的上、下承压板之间,并在试件的上、下承压板之间各放置一根硬质钢丝作为垫条,然后调整压力机的横梁或活塞,使试件的中心线和试验机的中心线在一条直线上,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。
垫条的作用是将施加的压力变为线荷载,并使试件产生垂直于上、下荷载作用方向的张拉力,因此,垫条须位于与试件垂直的对称轴面。
4.7 施加荷载开动材料试验机,施加几百牛顿载荷后,松开夹具两侧夹持螺钉,然后以每秒0.03~0.05 MPa的加荷速度加压,直至试样破坏,记录最大破坏荷载,并描述试样破坏情况。
4.8 记录破坏载荷,对破坏后的试件进行摄影或描述非干燥状态试件破坏后,应去除部分碎块立即用塑料袋封存,并尽快测定其含水率(必要时应测定干湿密度),填入记录表内。
5 试验数据工程处理本实验采用位移、荷载转换自动控制,即先用位移控制,实验中选择10 mm/60 s的速率和恒定0.2 kN的荷载加载,等符合某一要求(荷载达到要求或位移达到要求)即停止加载,再转换为200 N/s和20 mm的荷载、位移控制。
直到试件破坏,记录相关曲线,求出抗拉强度。
DLPRL14.32=式中,R L:岩石试件的单轴抗拉强度,MPa;P:试件破坏载荷,N;D:试件直径,mm;L:试件厚度,mm。
6 试验结果分析表1 岩石拉伸试验成果试样类别编号试件直径 / mm 峰值荷载 / kN 抗拉强度σt / MPa1 49.0 4.012 2.0442 48.5 5.023 2.442 砂质泥岩3 49.0 3.601 1.799 7 结论(1)采用劈裂法测定岩石的抗拉强度,方法简便,测定结果稳定。
(2)对采集的岩石试样进行加工处理后,进行室内岩石力学劈裂抗拉参数的测试。
(3)试样试验状态、受力方向、试件形状和尺寸、垫条材料及尺寸对岩石抗拉强度有一定影响。
因此,试验时,其试件试验状态应按工程要求来试验;岩石的受力方向应按正确方向施力;试件形状采用圆盘形试件,直径50 mm、厚25 mm,或是50 mm×50 mm×50 mm的立方形试件;垫条材料的硬度与岩石试件的坚硬程度相匹配,采用直径为1.5 mm或2 mm的钢丝。
参考文献1 王志毅.劈裂法测定岩石的抗拉强度[J].大众科技,2009(12)2 张湘渝、赵桂芳、辛红梅.岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨[J].资源环境与工程,2007(2)3 何满潮、胡江春、熊伟、刘成禹.岩石抗拉强度特性的劈裂试验分析[J].矿业研究与开发,2005(2)Rock Splitting Tensile Test Method of Testing TechniquesHuang ZhenbinAbstract: The tensile strength of rock mechanical properties are important indicators of the rock, in engineering, provided the test method for the determination of splitting tensile strength of rock will do the test. Article in the discussion of the definition of tensile strength and its influencing factors, chop and test factors, based on the analysis of the use of splitting tensile strength test method for the determination of rock in the process, that test equipment, test procedure, test data engineer and test results. Tests showed that the use of splitting methods to determine the tensile strength test results of rock is feasible and reliable.Key words: rock test; tensile strength; chop; test- 16 -。