点荷载强度试验

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点荷载强度试验.

点荷载强度试验.

试验二点荷载强度试验一、试验目的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。

点荷载强度试验适用于各类规则或不规则的岩石,既可以是钻孔岩心,也可以是从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷道中采取的岩块。

本次试验分别测定岩石在天然状态下的点荷载强度。

二、试样制备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:(1)当采用岩心试件作径向试验时,试件的长度与直径之比不应小于1;作轴向试验时,加荷两点间距与直径之比宜为0.3~1.0;(2)当采用方块体或不规则块体试件作试验时,其长(L)、宽(W)、高(h)应尽可能满足L≥W≥h(图9-3d),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、试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。

4、同一含水状态下的岩心试件数量每组应为5-10个,方块体或不规则块体试件数量每组应为15~20个。

三、试件描述1、岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程序、胶结物性质等。

除岩性外,重点应对其结构构造特征(如颗粒粗细,排列以及节理、层理等发育特征)及风化程度等进行描述。

2、试件形状及制备方法。

3、加荷方向与层理、节理、裂隙的关系。

4、含水状态及所使用的方法。

四、主要仪器设备1、点荷载试验仪:如下图所示,它包括:(1)加载系统,由摇式油泵、承压框架,球端园锥状压板组成。

点荷载试验作业指导书

点荷载试验作业指导书

点荷载试验作业指导书
1 依据
(1)《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001;
(2)《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-2013;
(3)《水利水电工程岩石试验规程(补充部分)》DL/T
5368-2007。

2 目的及范围
2.1目的
编制本作业指导书是为了规范、准确的完成对岩石抗拉强度的试验。

2.2范围
本试验适用于除极软岩以外的各类岩石。

3 仪器设备
(1)点荷载试验仪(载荷容量不小于50KN)。

(2)游标卡尺。

4 试件制备
(1)试件可采用钻孔岩心或从岩石露头、勘探坑槽、洞室中
采取的岩块。

试件在采集和制备过程中应避免扰动。

5 试件尺寸
(1)作径向试验的岩心试件,长度与直径之比应大于1.0;
作轴向试验的岩心试件,长度与直径之比宜为0.3~1.0.
(2)方块体试件或不规则块体试件,其尺寸应为50±
35mm,两点载点间距与试件加载处平均宽度之比
第 1 页共6 页。

点载荷实验报告

点载荷实验报告

一、实验目的1. 熟悉点载荷试验的原理和操作方法。

2. 测定岩石的点载荷强度指标,为工程设计和施工提供依据。

3. 培养实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理点载荷试验是一种测定岩石强度指标的方法,其基本原理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。

根据破坏荷载求得岩石的点载荷强度。

点载荷强度可作为岩石抗拉、抗剪和抗压强度的重要参考指标。

三、实验仪器与材料1. 点载荷仪:用于施加集中荷载。

2. 岩石试件:规格为50mm×50mm×50mm的立方体。

3. 扭力传感器:用于测量破坏荷载。

4. 计算机及数据采集系统:用于数据处理和分析。

四、实验步骤1. 将岩石试件清洗干净,去除表面的杂质和风化层。

2. 将试件放入点载荷仪的试验腔内,确保试件中心与加载点对齐。

3. 启动点载荷仪,缓慢施加荷载,直至试件破坏。

4. 记录破坏荷载值,计算点载荷强度。

5. 对多个试件进行重复实验,以减小误差。

五、实验数据试件编号 | 破坏荷载(N) | 点载荷强度(MPa)--------|------------|----------------1 | 98 | 1.962 | 102 | 2.043 | 97 | 1.944 | 100 | 2.005 | 99 | 1.98六、数据处理与分析1. 计算点载荷强度的平均值:$$ \bar{F} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} F_i $$其中,$ \bar{F} $为点载荷强度的平均值,$ F_i $为第$i$个试件的破坏荷载,$ n $为试件数量。

2. 计算点载荷强度的标准差:$$ S = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (F_i - \bar{F})^2} $$其中,$ S $为点载荷强度的标准差。

根据实验数据,计算得到点载荷强度的平均值为2.00MPa,标准差为0.04MPa。

点荷载试验报告

点荷载试验报告

点荷载试验报告公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]点荷载试验试验的目的及意义(1)使学生了解点荷载实验仪器的基本构造、基本性能、工作原理和使用方法;(2)使学生掌握点荷载试验的基本步骤和方法;(3)通过实验求出试样的抗拉强度,据此可经验地计算出试样的抗压强度;(4)培养学生进行结构试验的动手能力和科学研究的分析能力;(5)用点荷载强度为岩石分级及按经验公式计算岩石的抗压强度参数提供依据。

试验的适用范围点荷载试验是一项测定岩石强度的试验,主要用于岩石分类及岩石各向异性的测定,并可计算其单轴抗压强度和抗拉强度。

由于试件可直接选用钻探岩心及不规则的岩块,因此它适用于野外,尤其是对室内试验制样困难的风化岩石,软弱破碎岩石等。

试验的仪器设备点荷载试验仪:如下图所示,它包括:(1)加载系统,由摇式油泵、承压框架,球端园锥状压板组成。

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;球端园锥状压板球面曲率半径为5mm,园锥的顶角为60°,采用坚硬材料制成。

(2)油压表:量程约为10MPa,其测量精度应保证达到破坏荷载读数(P)的2%,整个荷载测量系统应能抵抗液压冲击和振动,不受反复加载的影响。

(3)标距测量部分:采用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±。

实验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。

(1)试件破坏荷载:??F C P ⋅=式中:P ――试件破坏时总荷载(N );??C ――仪器标定系数(为千斤顶的活塞面积,mm2),一般在各仪器的说明书都有该仪器的标定系数供参考;??F ――试件破坏时的油压表读数(pa M )。

岩石点荷载强度试验在管道工程勘察中的应用

岩石点荷载强度试验在管道工程勘察中的应用
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6 o-


石 油 科

20 02年 第 1 ( l ) 期 第 2卷
岩 石 点 荷 载 强 度试 验 在 管 道 工 程勘 察 中的应 用
郭 东文0 张 英
新 疆 时代 石 油 工 程 有限 心 司 ,30 0 新 疆 克拉 玛依 84 0
的方 法 。
点荷 载 强度试 验得 到 的基 本指 标为 点 荷载 强度 I ((Ia,其 定 义 为加 荷 点 间距 为 5 r 时破 坏 荷 载 s  ̄P ) j' j 0m a P () 等价岩心 直径 D mm 平方之 比 N 与 ]
I =Po ㈣ s
所谓 等价 岩心 直径 D , 进 行 圆柱状试件 的径 向 在 试 验时 即圆柱 体 的 圆断面 的直 径 ; 在轴 向试 验或 其 它
3 测试 要点 及 程 序
31 试验 要 点 .
尽 管 试 验对 试 件 的 形 状 及 平 整度 要 求 较低 , 但 试 件 尺 寸仍 应 该满 足 一 定 的要 求 。在 本 次勘 察 工 作 中 ,用 于 点荷 载 强度 试 验 的试 件形 状 主要有 圆柱 体 ( 心) 不 规则块 体 两 种 , 圆柱 体 试 件又 分 为径 向 岩 和 对 加荷 和轴 向加荷 两种 方法 。 尺寸应按 照 图 2的要 求 其
绍。
荷 载测 量 部 分采 用 荷 重传 感 器并 使 用发 光 二 极 管显 示测量 结果 。测量 的荷 载范 围 0 7 k - 0 N,其精度 为 ± % ,分 别 用 测 力 范 围 不 同 的 2个 荷 重 传 感 器 5 (k 7 k 以适应 不 同强度 的岩石 。 7 N,0 N) 距离 测量部 分 ,利用 游标 卡尺 测量 加荷点 问距 , 精度 ± %。 2

点荷载试验报告范文

点荷载试验报告范文

点荷载试验报告范文《点荷载试验报告》研究目的:本次试验旨在通过对不同材质杆件的点荷载试验,分析其在载荷作用下的强度和变形性能,为工程结构设计和材料选择提供参考依据。

试验装置:1.试验机:使用标准静力试验机。

2.试验样品:选取不同材质的杆件样品,包括钢制和铝制材料。

3.传感器:使用应变计和位移传感器对杆件进行监测。

4.载荷装置:采用均匀分布的点荷载,通过液压或机械装置施加在试验样品上。

试验过程:1.准备试验样品:根据规定尺寸和要求,制备相应的杆件样品。

2.安装传感器:在试样上安装应变计和位移传感器,用以记录载荷作用下的变形情况。

3.载荷施加:以均匀分布的点荷方式,逐渐加大施加在试样上的载荷,直至达到预定的载荷水平。

4.载荷持续:在达到预定载荷后,保持载荷稳定并持续一段时间,记录试样的变形情况。

5.卸载试样:卸载载荷,记录试样的恢复情况。

6.数据处理:对试验过程中采集到的载荷、变形等数据进行整理和分析。

试验结果分析:1.载荷-变形曲线:根据试验数据绘制载荷-变形曲线,分析杆件的负荷承受能力和变形特性。

2.极限载荷:根据曲线中的峰值点,确定杆件的极限负荷,用以评估杆件的强度。

3.变形性能:根据曲线的斜率和曲线形态,分析杆件的屈服和塑性变形特性。

4.材料比较:对比不同材质的杆件试验结果,评估其强度和变形性能差异,为结构设计和材料选择提供依据。

结论:通过本次点荷载试验,得出以下结论:1.钢制杆件的极限负荷普遍高于铝制杆件,说明钢制杆件具有更高的强度;2.铝制杆件的变形性能优于钢制杆件,表现出更高的塑性变形能力;3.在选取杆件材料时,需综合考虑强度和变形性能的要求,根据具体工程需求进行选择。

备注:报告内容中的数据和结论为虚构,仅为示范文本。

点荷载试验成果整理

点荷载试验成果整理
(6)
岩石点荷载强度各向异性指数;
垂直于弱面的岩石点荷载强度指数(MPa);
平行于弱面的岩石点荷载强度指数(MPa);
7.按式计算的垂直和平行弱面岩石点载荷强度指数应取平均值。当一组有效的试验数据不超过10个时,应舍弃最高值和最低值,再计算其余数据的平均值;当一组数据超过十个时,应按次序舍弃两个最高值和最低值,再计算其余数据的平均值。
(3)
等价岩心直径为50mm的岩石点载荷强度指数(MPa);
根据关系曲线图求得的 为 时的P值(N)。指数按下式计算:
(4)
(5)
修正系数;
修正系数,可取0.40 0.45,或根据同类岩石的经验值确定。
6.岩石点荷载强度各向异性指数按下式计算:
1.未经修正的岩石点荷载强度应按下式计算:
(1)
未经修正的岩石点荷载强度(MPa);
破坏载荷(N);
等价岩心直径(mm)。
2.径向试验时,
3.轴向试验时,等价岩心直径按下式计算:
(2)
W——通过两加载点最小截面的宽度或平均宽度(mm)。
4.当等价岩心直径不等于50mm时,应对计算值进行修正。当试验数据较多,且同一试件中的等价岩心直径有多种尺寸且不等于50mm时,应根据实验结果,绘制 与破坏载荷P的关系曲线,并应在曲线上查找当 为 时对应的 值,岩石点荷载强度指数应按下式计算:

岩石点荷载强度与单轴抗压强度的对比试验

岩石点荷载强度与单轴抗压强度的对比试验

岩石点荷载强度与单轴抗压强度的对比试验摘要:点载荷试验是一种使用便携式仪器快速对岩石单轴抗压强度进行确定的试验方法,可以使用现场的不规则试件或岩芯试件进行测试。

岩石点荷载试验不需要对岩样进行加工、设备轻便,可用于室内与现场试验,特别适于破碎、强度低及易风化岩样的现场快速强度试验。

为保证试验数据的可靠性,本文对点荷载试验的试件选择、安装与试验要点进行了总结。

通过实例对点荷载强度与传统标准试样单轴抗压强度的试验结果进行对比,证明其结果的基本一致性,说明其应用于岩石强度的现场快速试验是基本准确和可行的。

关键词:荷载试验;单轴抗压强度;试验要点;强度对比1 引言岩石强度是岩石最基本、最重要的力学指标之一,也是设计地基承载力、进行岩体分类的必要参数。

准确测试岩石强度指标是试验工作者的基本职责。

在日常工作中,岩体不可能都是完整、坚硬、不风化、不崩解的,特别是重庆地区,软岩~较软岩(如低强度砂岩、泥岩)较普遍,钻探勘察过程中,这类岩石极易遇水崩解、遇光风化,要保证原状样品送到实验室并经制样后满足新鲜、不扰动是基本不可能的,部分岩体本身破碎,要取得易于加工成标准尺寸的样品极为困难。

近年来旋挖成孔施工工艺,造成施工阶段不易取得用于室内单轴抗压强度试验的验槽样。

上述多种原因,迫切需要解决易风化、易崩解、易破碎、不规则小块样品的现场快速试验问题。

因此点荷载试验及其准确性是试验、勘测、设计、施工工作者比较关心的的重要问题。

2 试件的选择要点(1)在试样采取时应避免带裂缝且具有一定代表性的岩石。

试件在运输或制备时应避免扰动,以防止碰撞等行为破坏岩石原有的完整性或产生裂缝。

(2)非标准试件的选择和标准试件的制备尺寸及数量应符合规定。

(3)根据试验条件及坏境等的限制,对试件的含水状态可根据需要选择天然、饱和或烘干状态。

同一含水状态和加载方向下应划规为一组进行试验。

(4)试验时应对试件进行描述:包括每组试件采样的地点、岩石名称、颜色、矿物成分及风化程度、试件形状、尺寸及制备方法、层理、裂隙及加载方向的关系以及含水状态等。

(完整版)点荷载试验

(完整版)点荷载试验

绢云母片岩的点荷载试验点荷载试验(PointLoadingTest)是一种在点荷载下测试岩石、混凝土或其他天然建筑材料的抗拉强度的简便方法。

试验时将试样夹在两个球状加荷锥头之间,施以荷载直至压试样压裂、断开。

根据达到破坏时的最大荷载和两锥头端点间距,即可求出试样的抗拉强度,据此可计算出试样的抗压强度。

这一方法的优点是仪器设备轻便,可携带至现场进行试验,试样无需加工,可及时获得试验数据。

通过点荷载试验分别对处于风干状态和浸水24小时后的绢云母片岩进行抗压强度的测定。

试验仪器(a)点荷载试验仪照片(b)点荷载试验仪剖面图图1 点荷载试验仪试样制备风干状态与浸水状态所用岩块均采自同一料堆,大小、厚度尽量保持一致,利于对比。

采样和制备过程中,尽量避免人为裂缝、风干状态岩块浸水饱和岩块点荷载试验计算过程对点荷载试验结果整理及分析如下:(1)岩石点荷载强度指数的计算如下:I s=P D e2式中:I s———未经修正的岩石点荷载强度(MPa)P———破坏荷载(N)D e———等效岩芯直径(mm)(2) 径向试验时,应按下列公式计算等效岩芯直径D e:D e2=D2D e2=DD、式中:D———加荷点间距(mm)D、———上下锥端发生贯入后,试件破坏瞬间的加荷点间距(mm)。

(3)轴向、方块体或不规则块体试验时,等价岩芯直径D e应按下式计算:D e2=4bD π或D e2=4bD、π式中:b———通过两加荷点最小截面的宽度(或平均宽度)(mm)。

(4)当加荷两点间距D不等于50mm时,应对计算值进行修正,以求得岩石点荷载强度指数I s(50)。

当其试验数据较多,且同一组试样中的D e具有多种尺寸,而加荷两点间距不等于50mm 时,应根据试验结果绘制D e2与破坏荷载P的关系曲线,并在曲线上找出D e2=2500mm2对应的P50值,按下式计算岩石点荷载强度指数:I s(50)=P50 2500式中:I s(50)———经尺寸修正后的岩石点荷载强度指数(MPa)P50———D e2~ P关系曲线上D e2为2500mm2时P的值(MPa)另外,当加荷两点间距不等于50mm,且其试验数据较少,不宜采用上述方法修正时,应按下列公式计算岩石点荷载强度指数:I s(50)=FI sF=(D e50) m式中:F———尺寸修正系数;m———修正系数,由同类岩石的经验值确定,规范规定一般m可取0.45。

煤和岩石点荷载强度指数测定方法

煤和岩石点荷载强度指数测定方法
2.6按式(7)计算每组试件点载荷指数的偏离度:
(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:

岩体力学实习报告

岩体力学实习报告

试验一 岩石点荷载强度试验一.试验目的岩体的点荷载试验是将岩石块体置于一对点接触的加荷装置上,岩石破坏主要是呈劈裂破坏的性质,破坏的机理是张破坏。

用来测定岩石的抗拉强度,又根据岩石的抗拉强度与抗压强度之间的内在联系,由点荷载试验结果换算出岩石的抗压强度。

二.试验原理试件在一对点荷载作用下发生破坏iao ,主要是由于加荷轴线上的拉应力引起的,其破坏机制为张破裂。

试验表明,不同形状的试件在点荷载作用下,其加荷轴附近的应力状态基本相同,这为采用不同形状的试件在点荷载作用下,其加荷轴附近的应力状态基本相同,这为采用不同形状及不规则试件进行点荷载试验提供了理论依据。

点荷载试验得出的基本力学指标是点荷载强度指数,其计算公式为:2es D p I = 式中:P ——作用于试件破坏时的荷载值(KN );D e ——等效岩芯直径(mm ),对于采取的钻孔岩芯径向试验,D e 2==D 2(D ——岩芯直径),对于岩芯的轴向试验,方块体以及不规则岩块试验πAD e 42=(A=DW,D——试件上、下两加荷点间距离,W ——试件破裂面垂直于加荷轴的平均宽度)。

试验表明,同一种岩石当试件尺寸不同时,对点荷载强度会产生影响,因此试验方法标准中规定以D=50mm 时的点荷载强度为基准,当D 值不等于500mm 时,需对点荷载强度进行修正,其修正公式为:s s FI I =)50( Me D F ⎪⎭⎫ ⎝⎛=50 式中:F ——尺寸修正系数;M ——修正指数,由同类岩石的经验值确定,1985年国际岩石力学协会(ISRM )建议m=0.45,近似取m=0.5。

由点载荷强度指数可进一步计算出岩石的单轴抗压强度(c σ)及抗拉强度(t σ)计算公式如下:75.0)50(821.22s c =σ )50(1s t I K =σ三.试验步骤(一)试件制备1.试样应取自于工程岩体,具有代表性。

可利用钻孔岩芯,或在基岩露头、勘探抗槽探硐、巷道中采取岩块。

岩石力学实验-煤和岩石点载荷强度指数测定方法

岩石力学实验-煤和岩石点载荷强度指数测定方法

实验六、点荷载强度指标的测定一、实验目的点载荷强度是指在点载荷作用下,煤和岩石的强度指标。

通过实验要了解规则试件点载荷强度指数及低强度不规则试件点载荷强度指数测定实验方法及数据计算方法。

二、实验仪器及工具1、岩石试件2、游标卡尺三、实验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。

四、实验装置点荷载仪五、实验步骤1、测定前应仔细核对岩石名称和试件编号,对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态及加工过程中出现的问题等应进行描述。

并填入记录表内。

2、用卡尺测量试件尺寸并填入记录表内。

3、径向试验时,将岩心试件放入点载荷仪的加载锥,使上下锥端与试件直径两端紧密接触,接触点与试件两端头的距离大致相等,量测加载点距离。

4、轴向试验时,将岩心试件放入两加载锥之间,使上下锥端位于岩心试件的圆心处并与试件紧密接触。

量测加载点间距及垂直于加载方向的试件宽度。

5、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。

6、破坏面贯穿整个试件并通过两加载点为有效试验。

六、实验现象及数据记录该实验所获数据如下:试件破坏时的点载荷(KN )7.43试件尺寸(mm )72.49 72.58 72.58七、实验结果及数据分析由点载荷强度指数计算方法知若要求点载荷强度指数,则需先求得试件的等价岩心直径D e ,又等价岩心直径D e 2=DD ,(D 为加载点间距;D ,为上下锥端发生贯穿后,试件破坏瞬间的加载点间距),而D 又近似等于D ,,因此D e 2=D 2=(72.55mm )2=5263.5mm 2根据点载荷强度指数计算公式I S =P D e2 得I S =1.412MPa八、心得体会通过此次实验,让我加深了对煤岩点载荷试验的认识,学会了怎样测定煤岩块体的点载荷。

点荷载试验强度的可靠性分析

点荷载试验强度的可靠性分析
科 研与 管理
水 利规 划 与设计
21 年 第 1 01 期
点 荷 载 试 验 强 度 的 可 靠 性 分 析
李 进 冯 寿 兆 殷 琦 王 伟
( 京市水 利规 划设 计 院有 限责任公 司 南 京 2 0 2 ) 南 10 2
【 摘 要】 点 荷 载 试 验 作 为 一 种 岩 石 强 度 测 试 手段 ,其 有 着 快速 、轻 便 、经 济 等 优 点 。通 过 对 江 苏 南 京 地 区 某
试样 进行加 工处 理 ,满足 要求后 再 进行试 验 。另外

球 圆锥使 之与 试件 紧密 接触 ,保证 两加 载点对 准断
面 圆心 ,长度 与 直 径 比为 0 3 1 0 . ~ . ;③ 稳 定 地 施
种 方 法 就 是 用 点 荷 载 仪 器 来 测 试 ,根 据 结 果 进 行
试 验过程 :①检查 、校 正仪 器 ,特 别是 校正 上 下加 荷 圆锥在 同一 垂直 线上 ,率定 压力 表和 千斤顶 等 ;②将 岩芯 试件 置于 两球端 圆锥 之 间 ,调 节上下
强度 试验 ,此 方 法 该 方 法 岩 石 试 件 的 受 力 状 态 较
好 ,测试 精度 高 ,但 要求 试样 规则 ,一般 都 需要对
加荷 载 ,使 试 件 在 1 s 0 0 ~6 s内破 坏 ,记 录破 坏 荷
载 ;④试 验结 束后检 查试 件 的破坏情 况 , 当破坏 面
贯 穿 整 个 试 件 并 通 过 上 下 加 荷 点 时 ,试 验 有 效 ,否
换 算 。该试 验 的优点是 :试 验设 备小 型轻 便 ,现场
和室 内均可 进行 ,可用 岩 芯 、方 块体 和不 规则 岩块

(完整版)点荷载强度试验

(完整版)点荷载强度试验

试验二点荷载强度试验一、试验目的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。

点荷载强度试验适用于各类规则或不规则的岩石,既可以是钻孔岩心,也可以是从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷道中采取的岩块。

本次试验分别测定岩石在天然状态下的点荷载强度。

二、试样制备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:(1)当采用岩心试件作径向试验时,试件的长度与直径之比不应小于1;作轴向试验时,加荷两点间距与直径之比宜为0.3~1.0;(2)当采用方块体或不规则块体试件作试验时,其长(L)、宽(W)、高(h)应尽可能满足L≥W≥h(图9-3d),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、试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。

4、同一含水状态下的岩心试件数量每组应为5-10个,方块体或不规则块体试件数量每组应为15~20个。

三、试件描述1、岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程序、胶结物性质等。

除岩性外,重点应对其结构构造特征(如颗粒粗细,排列以及节理、层理等发育特征)及风化程度等进行描述。

2、试件形状及制备方法。

3、加荷方向与层理、节理、裂隙的关系。

4、含水状态及所使用的方法。

四、主要仪器设备1、点荷载试验仪:如下图所示,它包括:(1)加载系统,由摇式油泵、承压框架,球端园锥状压板组成。

点荷载试验数据处理

点荷载试验数据处理

点荷载强度试验1.点荷载强度试验适用于各类岩石。

2.试件可用钻孔岩心,或从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷道中采取的岩块。

试件在采取和制备过程中,应避免产生裂缝。

试件尺寸应符合下列规定:(1)当采用岩心试件作径向试验时,试件的长度与直径之比不应小于1;作轴向试验时,加荷两点间距与直径之比宜为0.3~1.0。

(2)当采用方块体或不规则块体试件做试验时,加荷两点间距宜为30~50mm;加荷两点间距与加荷处平均宽度之比宜为0.3~1.0;试件长度不应小于加荷两点间距。

3.试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。

试件烘干和饱和方法应符合本标准第2.4.5条的规定。

4.同一含水状态下的岩心试件数量每组应为5~10个,方块体或不规则块体试件数量每组应为15~20个。

试件描述应包括下列内容:(1)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程序、胶结物性质等。

(2)试件形状及制备方法。

(3)加荷方向与层理、节理、裂隙的关系。

(4)含水状态及所使用的方法。

5.本试验应采用点荷载试验仪。

试验应按下列步骤进行:(1)径向试验时,将岩心试件放入球端圆锥之间,使上下锥端与试件直径两端紧密接触,量测加荷点间距。

接触点距试件自由端的最小距离不应小于加荷两点间距的0.5倍。

(2)轴向试验时,将岩心试件放入球端圆锥之间,使上下锥端位于岩心试件的圆心处并与试件紧密接触。

量测加荷点间距及垂直于加荷方向的试件宽度。

(3)方块体与不规则块体试验时,选择试件最小尺寸方向为加荷方向。

将试件放入球端圆锥之间,使上下锥端位于试件中心处并与试件紧密接触。

量测加荷点间距及通过两加荷点最小截面的宽度(或平均宽度)。

接触点距试件自由端的距离不应小于加荷点间距的0.5倍。

(4)稳定地施加荷载,使试件在10~80s内破坏,记录破坏荷载。

(5)试验结束后,应描述试件的破坏形态。

破坏面贯穿整个试件并通过两加荷点为有效试验。

试验成果整理应符合下列要求:(1)岩石点荷载强度I S=P/D e2式中:IS—未经修正的岩石点荷载强度(MPa)P —破坏荷载(N)De—等价岩芯直径(mm)(2)径向直径时,应按下列公式计算等价岩芯直径De:D e2= D2 D e2=DD′式中:D —加载点间距(mm)D′—上下锥端发生贯入后,试件破坏瞬间的加载点间距(mm)(3)轴向、方块体或不规则块体试验时应按下列计算公式计算等价岩芯直径De:D e2=4WD/π D e2=4WD′/π式中:W—通过两加荷点最小截面的宽度(或平均宽度)(mm)(4)当加荷两点间距不等于50mm时,应对计算值进行修正。

用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值

用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值

用点荷载试验确定岩基抗压强度标准值摘要:本文介绍了用点荷载试验测定岩基抗压强度标准值的方法,分析了该方法的优缺点以及适用范围,同时对试验过程中需要注意的问题进行了详细阐述。

通过该方法可以准确、可靠地确定岩基抗压强度标准值,为工程设计和施工提供可靠的依据。

关键词:岩基抗压强度;点荷载试验;标准值;适用范围;优缺点一、引言在岩土工程中,确定岩基抗压强度是十分重要的。

岩基抗压强度是指在岩石受到压力时能够承受的最大应力值,是评价岩石力学性质的重要参数。

在岩石工程设计和施工中,需要准确地测定岩基抗压强度,以保证工程的安全性和可靠性。

目前,测定岩基抗压强度的方法有很多种,其中点荷载试验是一种比较常用的方法。

二、点荷载试验原理及方法点荷载试验是在岩石表面施加一定大小的荷载,通过测量岩石产生的应变和变形,计算出岩石的抗压强度。

该方法的原理是根据胡克定律,即应变与应力成正比的关系,通过施加荷载,使岩石发生应变,进而计算出岩石的抗压强度。

点荷载试验的基本流程如下:1、制备试样:根据实际需要,制备符合要求的岩石试样。

试样的形状和尺寸应符合规范要求,试样表面应平整光滑。

2、设置试验仪器:将试样放置在试验仪器上,根据试验要求,调整试验仪器的参数,如荷载大小、荷载速率、试验时间等。

3、施加荷载:在试样表面施加一定大小的荷载,通过荷载传感器测量荷载大小。

4、记录应变和变形:在试验过程中,通过应变计和变形计等仪器记录试样的应变和变形情况。

5、计算抗压强度:通过测量得到的数据,计算出试样的抗压强度,并根据试验结果确定岩基抗压强度标准值。

三、点荷载试验的优缺点点荷载试验是一种比较常用的测定岩基抗压强度的方法,其优缺点如下:1、优点:点荷载试验操作简单,试验时间短,测量结果准确可靠。

同时,该方法适用范围广,可以用于不同类型、不同性质的岩石。

2、缺点:点荷载试验只能测定岩石的局部抗压强度,不能反映整个岩体的抗压强度。

同时,试验过程中需要保证试样表面光滑平整,否则会影响测量结果。

(完整版)点荷载试验

(完整版)点荷载试验

绢云母片岩的点荷载试验点荷载试验( PointLoadingTest)是一种在点荷载下测试岩石、混凝土或其他天然建筑材料的抗拉强度的简便方法。

试验时将试样夹在两个球状加荷锥头之间,施以荷载直至压试样压裂、断开。

根据达到破坏时的最大荷载和两锥头端点间距,即可求出试样的抗拉强度,据此可计算出试样的抗压强度。

这一方法的优点是仪器设备轻便,可携带至现场进行试验,试样无需加工 ,可及时获得试验数据。

通过点荷载试验分别对处于风干状态和浸水24 小时后的绢云母片岩进行抗压强度的测定。

试验仪器( a)点荷载试验仪照片(b)点荷载试验仪剖面图图 1 点荷载试验仪试样制备风干状态与浸水状态所用岩块均采自同一料堆,大小、厚度尽量保持一致, 利于对比。

采样和制备过程中,尽量避免人为裂缝、风干状态岩块浸水饱和岩块点荷载试验计算过程对点荷载试验结果整理及分析如下:(1)岩石点荷载强度指数的计算如下:??=??2??????式中: ??———未经修正的岩石点荷载强度( MPa )????———破坏荷载( N )??——— 等效岩芯直径( mm )??(2) 径向试验时 ,应按下列公式计算等效岩芯直径 :????????2 = ??2、??2 = ??????式中: ??——— 加荷点间距( mm )、mm )。

?? ——— 上下锥端发生贯入后 ,试件破坏瞬间的加荷点间距((3)轴向、方块体或不规则块体试验时,等价岩芯直径?? 应按下式计算:????2 =4??????π或、4??????2 =??π式中: b ——— 通过两加荷点最小截面的宽度(或平均宽度)(4)当加荷两点间距 D 不等于 50mm 时 , 应对计算值进行修正(mm )。

, 以求得岩石点荷载强度指数。

当其试验数据较多 , 且同一组试样中的??具有多种尺寸 , 而加荷两点间距不等于 50mm????(50) ??时,应根据试验结果绘制 ??2 与破坏荷载 ??的关系曲线,并在曲线上找出 ??22对应????= 2500????的?? 值,按下式计算岩石点荷载强度指数:50????(50)??50=2500式中: ?? ——— 经尺寸修正后的岩石点荷载强度指数(MPa )??(50)222为 2500???? 时 ??的值( MPa )??50 ——— ????~ ??关系曲线上 ????另外,当加荷两点间距不等于 50mm, 且其试验数据较少 ,不宜采用上述方法修正时 ,应按下列公式计算岩石点荷载强度指数:?? = ??????(50)?????? ????=()50式中: ??———尺寸 修正系数;m——— 修正系数,由同类岩石的经验值确定,规范规定一般 m 可取 0.45。

点荷载试验报告(2021年整理)

点荷载试验报告(2021年整理)

点荷载试验报告(2021年整理)
试验名称:点荷载试验
试验目的:测量材料的抗压强度。

试验方法:
1.将试验样品放置在试验台上,并通过橡皮管连接到液压泵。

2.以均匀的速度加压,记录压力和位移数据。

3.测试结束时,记录试验结果并判断样品的抗压强度。

试验结果:
在本次试验中,我们测试了三个不同的材料样品,每个样品都重复了三次试验。

通过统计数据,我们得出以下结果:
样品编号 | 抗压强度(MPa)
---------| -------------
1 | 23.6
2 | 18.2
3 | 21.4
通过对试验结果的分析,我们可以得出以下结论:
1.不同材料的抗压强度有很大的差异。

2.观察到每个样品的三次试验结果非常接近,表明试验方法的重复性很好。

3.通过对试验结果的分析,我们可以选择最适合我们需求的材料。

结论:
点荷载试验是一种测量材料抗压强度的常见方法。

通过本次试验,我们得出了不同材料的抗压强度,并分析了试验结果。

这可以帮助我们选择最适合我们需求的材料。

同时,本试验也证明了点荷载试验是一种准确、可靠的试验方法。

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试验二点荷载强度试验
一、试验目的
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。

点荷载强度试验适用于各类规则或不规则的岩石,既可以是钻孔岩心,也可以是从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷道中采取的岩块。

本次试验分别测定岩石在天然状态下的点荷载强度。

二、试样制备
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:(1)当采用岩心试件作径向试验时,试件的长度与直径之比不应小于1;作轴向试验时,加荷两点间距与直径之比宜为0.3~1.0;(2)当采用方块体或不规则块体试件作试验时,其长(L)、宽(W)、高(h)应尽可能满足L≥W≥h(图9-3d),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、试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。

4、同一含水状态下的岩心试件数量每组应为5-10个,方块体或不规则块体试件数量每组应为15~20个。

三、试件描述
1、岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程序、胶结物性质等。

除岩性外,重点应对其结构构造特征(如颗粒粗细,排列以及节理、层理等发育特征)及风化程度等进行描述。

2、试件形状及制备方法。

3、加荷方向与层理、节理、裂隙的关系。

4、含水状态及所使用的方法。

四、主要仪器设备
1、点荷载试验仪:如下图所示,它包括:
(1)加载系统,由摇式油泵、承压框架,球端园锥状压板组成。

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;球端园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)油压表:量程约为10MPa,其测量精度应保证达到破坏荷载读数(P)的2%,整个荷载测量系统应能抵抗液压冲击和振动,不受反复加载的影响。

(3)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。

五、试验步骤
1、试件尺寸粗测
对岩芯样及规则样,分别量测各试件的长(L)、宽(W)、高(h)的尺寸;对不规则岩块样,可过试件中心点测量试件的长(L)、宽(W)、高(h)的尺寸。

2、安装试件
(1)径向试验时,将岩心试件放入球端圆锥之间,使上下锥端与试件直径两端紧密接触。

接触点距试件自由端的最小距离不应小于加荷两点间距的0.5。

(2)轴向试验时,将岩心试件放入球端圆锥之间,使上下锥端位于岩心试件的圆心处并与试件紧密接触。

(3)方块体与不规则块体试验时,选择试件最小尺寸方向为加荷方向。

将试件放入球端圆锥之间,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荷点间距的0.5。

3、加荷
试件安装后,调整压力表指针到零点,以在10~80秒钟内能使试件破坏(相当于每秒0.05-0.1MPa)的加荷速度匀速加荷,直到试件破坏,记下破坏时的压力表读数(F)。

4、描述试件破坏的特点
正常的试件破坏面应同时通过上、下两个加荷点,如果破坏面只通过一个加荷点,便产生局部破坏,则该次试验无效,应舍弃,破坏面的描述还应包括破坏面的平直或弯曲等情况。

5、破坏面尺寸测量
试件破坏后,须对破坏面的尺寸进行测量,测量的尺寸包括上、下两加荷点间的距离(D)和垂直于加荷点連线的平均宽度(W f)。

六、试验成果整理
1、试验数据记录表见附录3。

2、计算公式
(1)按下式计算试件破坏荷载:
式中:P――试件破坏时总荷载(N);
C――仪器标定系数(为千斤顶的活塞面积,mm2),一般在各仪器的说明书都有该仪器的标定系数供参考;
F――试件破坏时的油压表读数(MPa)。

(2)按下式计算试件的破坏面积和等效园直径的平方值:
式中:A f――试件的破坏面面积(mm2);
D――在试件破坏面上测量的两加荷点之间的距离(mm);
W f――试件破坏面上垂直于加荷点连续的平均宽度(mm);
D e――等效园直径,为面积与破坏面面积相等的圆的直径(mm)。

(3)按下式计算岩石试件的点荷载强度:
式中:I S――试件点荷载强度(MPa),其余符号同前。

(4)求平均值:
当测得的点荷载强度数据在每组15个以上时,将最高和最低值各删去3个,如果测得的数据较少时,则仅将最高和最低值删去,然后再求其算术平均值,作为该组岩石的点荷载强度。

3、计算值精确至0.01。

七、注意事项
1、由于岩石点荷载强度一般都比较低,因此在试验中一定要控制好加荷速度,慢慢加压,使压力表指针缓慢而均匀地前进。

2、安装试件时,上、下加荷点应注意对准试件的中心,并使其加荷面垂直于加荷点的连线。

3、在对软岩进行试验时,加荷锥头常有一定的嵌入度,因此,在测量加荷点的距离D 时,应将卡尺对准试件破坏上加荷锥留下来的两个凹痕底进行量测。

附录2点荷载试验记录表
1 试件编组岩石名称仪器编号仪器系数
C
2 试件编号
3 试件形状
4 含水状态
5 试件尺寸长L (mm)宽W (mm)高h (mm)
6 加荷方向
7 压力表读数F(MPa)
8 总荷载(N)
9 加荷点间距离D(mm)
10 破坏面宽度W f(mm)
11
等效圆直径平方
12 点荷载强度(MPa)
13 试件破坏特征。

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