岩石物理力学指标及试件尺寸效应试验指导书及试验报告(2010年修订)
岩石力学实验报告
岩石力学实验报告《岩石力学实验报告》摘要:本次实验旨在研究岩石的力学性质,通过实验数据的收集和分析,得出岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。
实验结果表明,岩石的力学性质受到多种因素的影响,包括岩石的成分、结构、孔隙度等。
本实验为岩石力学性质的研究提供了重要的数据支持。
引言:岩石是地球表面的重要构成物质,其力学性质对于地质灾害的预测和岩土工程的设计具有重要意义。
岩石力学实验是研究岩石力学性质的重要手段之一,通过对岩石样品进行拉伸、压缩等实验,可以得出岩石的抗压强度、抗拉强度等重要参数。
本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,为岩石工程领域提供重要的数据支持。
实验材料和方法:本次实验选取了多种不同类型的岩石样品,包括花岗岩、砂岩、页岩等。
实验方法主要包括拉伸实验和压缩实验。
拉伸实验通过拉伸试验机对岩石样品进行拉伸,得出岩石的抗拉强度。
压缩实验通过压缩试验机对岩石样品进行压缩,得出岩石的抗压强度。
实验过程中,需要注意对岩石样品的选择和制备,以及实验条件的控制。
实验结果和分析:通过实验数据的收集和分析,得出了不同类型岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。
实验结果表明,不同类型的岩石具有不同的力学性质,受到岩石成分、结构、孔隙度等因素的影响。
花岗岩具有较高的抗压强度和抗拉强度,砂岩和页岩的力学性质相对较弱。
此外,实验结果还表明,岩石的力学性质受到温度、湿度等环境因素的影响,这为岩石工程的设计和施工提出了新的挑战。
结论:本次实验通过岩石力学实验,研究了岩石的力学性质,得出了岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。
实验结果表明,岩石的力学性质受到多种因素的影响,包括岩石的成分、结构、孔隙度等。
这为岩石工程的设计和施工提供了重要的数据支持,也为岩石力学性质的研究提供了新的思路和方法。
希望本次实验的结果能够为岩石工程领域的发展和进步提供重要的参考。
岩石试件尺寸效应
岩石试件尺寸效应嘿,朋友!咱今儿来聊聊岩石试件尺寸效应这个有点特别的话题。
您想想,岩石这东西,平常咱看着挺结实,可一到研究它的时候,尺寸大小还真就有讲究啦!就好比咱们买衣服,同样的款式,不同的尺码,穿在身上那效果能一样吗?岩石试件也是这个理儿!大尺寸的岩石试件,就像是个大块头,看着威风,可里面的各种结构、纹理、缺陷啥的,藏得可深啦。
咱要研究它,就得费好大的劲,就像要驯服一头大象,不容易啊!而且,大尺寸试件在试验的时候,要求的设备那可得是大力士级别的,不然怎么能撑得住它的分量?再说说小尺寸的岩石试件,这就像是个小不点儿。
虽然容易摆弄,可问题也来了。
它那么小,能代表大块岩石的真实情况吗?这就好比用一片小树叶去想象整棵大树的样子,能准吗?那这尺寸效应到底咋影响咱们对岩石的了解呢?比如说强度吧,小尺寸的岩石试件,可能看起来强度挺高,可真放到大尺寸的岩石身上,也许就不是那么回事儿啦。
这就像小孩能轻松举起的小哑铃,大人举起来当然不费劲,可要是换成大杠铃,可就没那么简单咯!还有啊,岩石内部的那些裂纹、孔隙,在不同尺寸的试件里表现也不一样。
大尺寸试件里,这些缺陷分布得更广,影响也就更复杂。
小尺寸试件呢,可能就体现不出这种复杂性,就像小拼图和大拼图,展现的画面完整度能一样吗?所以说,研究岩石试件尺寸效应可太重要啦!要是不搞清楚这个,咱们在工程建设中,比如说修大坝、挖隧道,那不就容易出岔子吗?您说是不是?咱得认真对待岩石试件尺寸效应,就像对待一位神秘的客人,要仔细观察它的一举一动,才能摸透它的脾气,让它为咱们的工程建设好好服务,而不是捣乱。
总之,岩石试件尺寸效应可不是个能随便忽略的小问题,它关系着咱们工程的安全和稳定,可得重视起来!。
岩石力学实验报告
岩石力学实验报告岩石力学实验报告引言岩石力学实验是研究岩石的物理力学性质和力学行为的重要手段。
通过实验可以探索岩石的力学特性,为工程建设和地质灾害防治提供依据。
本文将介绍一次岩石力学实验的过程和结果,以及对实验结果的分析和讨论。
实验目的本次实验的目的是研究不同岩石样本在不同加载条件下的力学特性,包括强度、变形和破裂行为。
通过实验结果,可以了解岩石在实际工程中的承载能力和稳定性,为工程设计和施工提供参考。
实验方法1. 样本准备:从现场采集不同类型的岩石样本,经过加工和处理后制备成标准试样,确保试样的尺寸和质量符合实验要求。
2. 强度试验:将试样放置在强度试验机上,施加逐渐增加的加载,记录试样的应力-应变曲线。
通过分析曲线,可以确定试样的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学参数。
3. 变形试验:在加载过程中,观察试样的变形情况,包括弹性变形和塑性变形。
通过测量试样的应变和变形量,可以计算出试样的变形模量和变形能力等指标。
4. 破裂试验:在试样达到极限承载能力时,观察试样的破裂形态和破裂面的特征。
通过分析破裂面的形貌和结构,可以了解试样的破裂机制和破裂韧性。
实验结果与分析1. 强度试验结果:不同类型的岩石样本在强度试验中表现出不同的力学特性。
例如,花岗岩样本的强度较高,具有较高的抗压和抗拉强度;而砂岩样本的强度较低,容易发生破裂。
通过对不同样本的应力-应变曲线进行比较分析,可以得出不同岩石类型的强度参数,为岩石工程设计提供依据。
2. 变形试验结果:在加载过程中,不同岩石样本表现出不同的变形特性。
弹性模量较高的岩石样本具有较小的弹性变形,而塑性变形较大的岩石样本具有较低的弹性模量。
通过测量试样的应变和变形量,可以计算出岩石的变形模量和变形能力,为岩石的变形预测和变形控制提供参考。
3. 破裂试验结果:不同岩石样本的破裂形态和破裂面特征各异。
有些岩石样本呈现出韧性破裂,破裂面较为平滑;而有些岩石样本呈现出脆性破裂,破裂面较为粗糙。
岩石力学试验报告-2010
长沙理工大学岩石力学试验报告年级班号姓名同组姓名实验日期月日理论课教师:指导教师签字:批阅教师签字:实验一实验二实验三实验四实验五实验六实验七试验一、岩石单向抗压强度的测定一、试验的目的:测定岩石的单轴抗压强度Rc。
当无侧限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。
本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。
二、试样制备:1、试料可用钻孔岩心或坑槽探中采取的岩块。
在取料和试样制备过程中,不允许人为裂隙出现。
2、本次试验采用圆柱体作为标准试样,直径为5cm,允许变化范围为4.8~5.4cm,高度为10cm,允许变化范围为9.5~10.5cm。
3、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,但高径之比宜为2.0~2.5。
4、制备试样时采用的冷却液,必须是洁净水,不许使用油液。
5、对于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石,应采用干法制样。
6、试样数量:每组须制备3个。
7、试样制备的精度。
(1)在试样整个高度上,直径误差不得超过0.3mm。
(2)两端面的不平行度,最大不超过0.05mm。
(3)端面应垂直于试样轴线,最大偏差不超过0.25。
三、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,风化程度,胶结物性质等特征。
2、节理裂隙的发育程度及其分布,并记述受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。
3、量测试样尺寸,检查试样加工精度,并记录试样加工过程中的缺陷。
试件压坏后,应描述其破坏方式。
若发现异常现象,应对其进行描述和解释。
四、主要仪器设备:1、钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。
2、测量平台、角尺、放大镜、游标卡尺。
3、压力机,应满足下列要求:(1)压力机应能连续加载且没有冲击,并具有足够的吨位,使能在总吨位的10%—90%之间进行试验。
(2)压力机的承压板,必须具有足够的刚度,其中之一须具有球形座,板面须平整光滑。
岩石力学与岩体实验指导书及报告(72)
岩石力学与岩体实验指导书及报告(内部资料)矿业工程学院实验总室2011年6月一、实验目的:测定岩石的单轴抗压强度。
二、实验方法:将圆柱体岩石试样放在压力实验机上进行单轴压缩实验,试件破坏瞬间受压面上的极限应力值为该岩石的抗压强度。
(一)实验前的准备工作1、试件制备。
描述和尺寸测量见<变形实验>。
每组试件数根据实际情况而定,但最好不少于三块。
(二)实验步骤1、试件安装将准备好的岩石试件放在压力实验机上、下加压板的中心位置,试件整个断面应与加压板严密接触,若不合要求,应予处理。
2、施加载荷保持恒定的应力速率(50~100N/cm2/s)对试件连续加载至破坏为止,记录破坏载荷数值。
描述试件的破坏情况,描述内容见<岩石抗拉强度实验>。
“施加载荷”部分,并记入记录表3-2内,发现试件初裂后仍能继续承受载荷,应记录出裂时的载荷值。
三、计算岩石的抗拉强度岩石的(单轴)抗压强度按下式计算:c p Aσ=式中:cσ-岩石抗压强度(MPa);P-试件破坏时施加的最大载荷KN;A-试件横截面积cm2。
一、实验目的:测定岩石的抗拉强度。
二、实验方法:本实验采用劈裂法测定岩石的抗拉强度。
(一)实验前的准备工作:主要是试件的制备、描述和尺寸测量。
(1)采用圆盘试件。
试件直径(D )为50毫米,厚度(T )为25毫米(T/D=0.5)。
(2)试件两端面应平等,试件轴心线与断面应垂直,二者的最大偏差均不得大于0.2毫米。
试件表面光滑平整。
试件数目据实际情况而定,但最好不少于10块。
(3)测量试件尺寸。
圆盘试件测直径和厚度。
沿厚度(T )上、中、下三个部位分别测直径,取三次测量的平均值为试件的直径。
沿预定加载方向上、中、下三个部位测定试件厚度,取三次测量的平均值为试件的厚度。
方片形试件参照圆盘形试件确定规格,测量其尺寸。
(二)试件安装将试件安装于抗拉模具上,要将试件安放在模具的中心线上,避免偏心加载。
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。
岩土所考博复习资料岩石力学(个人总结)第二章 岩石的基本物理力学性质
第二章岩石的基本物理力学性质第一节概述第二节岩石的基本物理性质一岩石的密度指标1 岩石的密度:岩石试件的质量与试件的体积之比,即单位体积内岩石的质量。
(1)天然密度:是指岩石在自然条件下,单位体积的质量,即(2)饱和密度:是指岩石中的孔隙全部被水充填时单位体积的质量,即(3)干密度:是指岩石孔隙中液体全部被蒸发,试件中只有固体和气体的状态下,单位体积的质量,即(4)重力密度:单位体积中岩石的重量,简称重度。
2 岩石的颗粒密度:是指岩石固体物质的质量与固体的体积之比值。
公式二岩石的孔隙性1 岩石的孔隙比:是指岩石的孔隙体积与固体体积之比,公式2 岩石的孔隙率:是指岩石的孔隙体积与试件总体积的比值,以百分率表示,公式孔隙比和孔隙率的关系式:三岩体的水理性质1 岩石的含水性质(1)岩石的含水率:是指岩石孔隙中含水的质量与固体质量之比的百分数,即(2)岩石的吸水率:是指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比。
2 岩石的渗透性:是指岩石在一定的水力梯度作用下,水穿透岩石的能力。
它间接地反映了岩石中裂隙间相互连通的程度。
四岩体的抗风化指标1 软化系数:是指岩石饱和单轴抗压强度与干燥状态下的单轴抗压强度的比值。
它是岩石抗风化能力的一个指标,反映了岩石遇水强度降低的一个参数:2 岩石耐崩解性:岩石与水相互作用时失去粘结性并变成完全丧失强度的松散物质的性能。
岩石耐崩解性指数:是通过对岩石试件进行烘干,浸水循环试验所得的指数。
它直接反映了岩石在浸水和温度变化的环境下抵抗风化作用的能力。
3 岩石的膨胀性:岩石浸水后体积增大的性质。
(1)岩石的自由膨胀率:是指岩石试件在无任何约束的条件下浸水后所产生膨胀变形与试件原尺寸的比值。
(2)岩石的侧向约束膨胀率:是将具有侧向约束的试件浸入水中,使岩石试件仅产生轴向膨胀变形而求得膨胀率。
(3)膨胀压力:岩石试件浸水后,使试件保持原有体积所施加的最大压力。
五岩体的其他特性1 岩石的抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的性能。
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试件尺寸
岩石单轴抗压强度试验试件尺寸引言:岩石单轴抗压强度试验是岩石力学研究中常用的一种试验方法,用于确定岩石在受到压力作用下的抗压强度。
试验试件的尺寸是影响试验结果的重要因素之一。
本文将对岩石单轴抗压强度试验试件尺寸进行探讨。
一、试验试件尺寸的重要性试验试件尺寸对岩石单轴抗压强度试验结果具有重要影响。
试件尺寸的选择应综合考虑试验目的、岩石类型、实际工程情况等因素。
合理选择试件尺寸能够确保试验结果的准确性和可靠性。
二、常用的试件尺寸根据国内外的研究和实践经验,常用的岩石单轴抗压强度试验试件尺寸有以下几种:1. 直径为50mm,高度为100mm的圆柱形试件这是国际上常用的试件尺寸之一,适用于一般的岩石类型。
这种试件尺寸具有操作方便、试验结果准确性高等优点,广泛应用于工程实践和科研领域。
2. 直径为50mm,高度为200mm的圆柱形试件这种试件尺寸与前一种试件尺寸相比,高度增加了一倍。
适用于那些具有较大尺寸的岩石样本,或者需要更高的试验精度的情况。
由于其高度较大,试件制备和试验操作相对较复杂。
3. 边长为50mm,高度为100mm的立方体试件立方体试件与圆柱形试件相比,具有制备简单、操作方便的特点。
适用于一些不规则形状的岩石样本,如天然裂隙较多的岩石。
4. 其他尺寸的试件根据实际需要,可以选择其他尺寸的试件进行试验。
例如,对于大块岩石,可以选择较大尺寸的试件;对于脆性岩石,可以选择较小尺寸的试件。
三、试件尺寸的选择原则在选择试件尺寸时,需要考虑以下几个原则:1. 试件尺寸应与实际工程情况相符合。
试件尺寸应尽可能接近实际工程中的岩石尺寸,以保证试验结果的可靠性。
2. 试件尺寸应适用于岩石类型。
不同类型的岩石具有不同的物理力学性质,需要选择适合的试件尺寸来进行试验。
3. 试件尺寸应与试验目的相匹配。
不同的试验目的需要选择不同尺寸的试件。
例如,对于岩石的抗压强度研究,可以选择较小尺寸的试件;对于岩石的变形特性研究,可以选择较大尺寸的试件。
岩体工程力学实验指导书
《岩体工程力学》实验指导书安全工程系采矿工程实验室学生实验守则一、每次实验前必须做好复习和预习。
复习的内容为教科书上有关本次实验的教学内容;预习内容包括仔细阅读实验指导书和去实验室熟悉有关仪器设备。
二、经过预习应掌握该项实验的意义、目的、操作步骤。
对实验指导教师提出的检查性问题,应能回答,否则不得进行实验。
三、实验时态度应严肃认真,严格按教师及实验指导书上所讲的操做步骤进行实验,每台设备应按操作则进行,以免损坏设备或造成事故。
四、实验结束后,应在规定时间内提交实验报告。
实验报告必须独立完成。
书写、计算、制图要求公式、计算过程、单位齐全、清晰整齐。
实验成绩是期终考核成绩的一部分。
五、如实验结果未能达到要求或因故未做实验者,应申请补做实验,实验室同意后,在指定日期内进行补做。
实验一岩石单轴抗压强度测定实验一.实验目的1.掌握岩石单走抗压强度、弹性模量、泊松比的测定方法;2.了解岩石试件单轴压缩时的应力-应变与金属的应力-应变曲线的特点;3.了解岩石试件破坏的类型。
二. 实验设备、材料及工具1 岩石力学测试系统;RMT-150B2 游标卡尺三. 实验步骤1实验前的准备试件制备、描述和尺寸测量(1)实验采用立方体试件,试件尺寸a*b*c(为50*50*50立方毫米)。
(2)试件端面平整到0.02毫米,两端面垂直于试件轴最大偏差每50毫米不超过0.05毫米,在试件整个高度上,直径不超过0.3毫米,试件表面要光滑。
(3)试件尺寸要在试件高度上、中、下三个部位测量其尺寸,取平均值,精度为0.1毫米试件高度测量精度为0.1毫米。
(4)试件描述:其内容包括:岩石名称、颜色、主要矿物组分、结构、构造、风化程度、裂隙发育情况,沉积岩胶结物的性质、胶结程度以及加荷方向层理、片理方向的关系、主要裂隙与加荷方向的关系等。
(5)每组试件数根据实际情况而定,但最好不少于五块2. 试件安装将准备好的岩石试件放在压力实验机、下加压板的中心位置,试件整个端面应与加压板严密接触,若不符合要求,应予处理。
岩体力学实验指导书
岩体⼒学实验指导书实验4 测定岩⽯的静⼒变形参数⼀、基本原理岩⽯的变形是指岩⽯在外荷载作⽤下,内部颗粒间相对位置变化⽽产⽣与⼤⼩的变化,反映岩⽯变形性质的参数常⽤的有:弹性模量和泊松⽐。
岩⽯变形模量是指试样在单向压缩条件下,压应⼒与纵向应变之⽐,⼜可分为:1、初始模量:应⼒应变曲线原点处的切线斜率。
2、切线模量:对应于应⼒应变曲线上某⼀点M处的切线斜率。
3、割线模量:应⼒应变曲线某⼀点M与原点O的联线的斜率;⼀般取单轴抗压强度的50%的应变点与原点联线的斜率代表该岩⽯的变形模量。
泊松⽐是指单向压缩条件下横向应变与纵向应变之⽐;⼀般⽤单轴抗压强度的50%对应的横向与纵向应变之⽐作为岩⽯的泊松⽐。
本试验是将岩⽯试样置于压⼒机上加压,同时⽤应变计或位移计测记不同压⼒下的岩⽯变形值,求得应⼒应变曲线,然后通过该曲线求岩⽯的变形模量和泊松⽐。
⽬前,测记变形(或应变)的仪表很多,如电阻应变仪、千分表、线性差动变换器等等,其中以电阻应变仪使⽤最⼴,在此着重介绍这种仪器的测量⽅法。
电阻应变仪测量岩⽯应变的基本原理是将电阻应变⽚粘贴在试样的表⾯,当岩⽯受压变形时,电阻应变⽚与岩⽯⼀起变形,并使其电阻值产⽣变化,通过电阻应变仪的电桥装置,测出该变化的电阻值并⾃动转换为应变值,此值即为岩⽯的应变值。
⼆、仪器设备1、制样设备:钻岩机、切⽯机、磨⽚机等;2、测量平台;3、压⼒机;4、静态电阻应变仪;5、惠斯顿电桥、万⽤表、兆欧表;6、电阻⽚及贴⽚设备;7、电线及焊接设备。
三、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,不允许发⽣认为裂隙。
(2)试件规格:采⽤直径5厘⽶,⾼为10厘⽶的⽅柱体,各尺⼨允许变化范围为:直径及边长为±0.2厘⽶,⾼为±0.5厘⽶。
(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°。
岩石力学与工程实验指导书(修订)
岩石力学实验指导书湖南科技大学能源与安全工程学院目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石密度试验 (6)岩石力学性质试验 (18)一、岩石单轴抗压强度试验 (18)二、岩石抗拉强度试验(劈裂法) (24)三、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (27)四、岩石力学伺服控制试验 (43)岩石物理性质试验一、岩石密度试验1概述岩石密度,即单位体积的岩石质量,是试样质量与试样体积之比。
根据试样的含水量情况,岩石密度可分为烘干密度、饱和密度和天然密度。
一般未说明含水情况时,即指烘干密度。
根据岩石类型和试样形态,分别采用下述方法测定其密度:(1)凡能制备成规则试样的岩石,宜采用量积法。
(2)除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外,可采用水中称重法。
(3)不能用量积法或水中称重法进行测定的岩石,可采用腊封法。
用水中称重法测定岩石密度时,一般用测定岩石吸水率和饱和吸水率的同一试样同时进行测定。
2试样制备2.1量积法(1)试样的形态,可以用圆柱体、立方体或方柱体,根据密度试验后的其他实验要求选择。
(2)制备的试样,应具有一定的精度,其精度要求应满足其他试验项目的规定。
(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。
2.2腊封法(1)试样取边长为4~6cm的近似立方体的岩块。
(2)如需测定天然密度时,拆除密封后立即称试样重。
(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。
3试样描述(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。
(2)节理裂隙的发育程度及其分布。
(3)试样形态及缺角,掉棱角等现象。
4主要仪器设备4.1量积法(1)钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。
(2)烘箱和干燥器。
(3)称量大于500g ,感量为0.01g 的天平。
(4)精度为0.01mm 的测量平台或其他仪表。
4.2腊封法(1)烘箱和干燥器。
(2)石蜡和熔蜡用具。
(3)称量大于500g ,感量为0.01g 的天平。
(4)水中称重装置。
《岩石力学》课程实验指导书(102239)
《岩石力学》课程实验指导书(102239)理工大学《岩石力学》课程实验指导书(适用于采矿、地质、土木等专业)专业班级姓名矿业工程实验室采矿工程教研室二○一四年一月前言试验是岩石力学课程教学的重要环节,目的在于辅助课堂教学,直观培养学生的知识结构和动手能力。
本指导书是根据我校《岩石力学》课程实验教学大纲、并结合我校的实验条件而编写的,主要容有:1、岩石容重的测定;2、岩石含水率的测定;3、岩石单轴抗压强度的测定;4、岩石变形参数的测定;5、岩石单轴抗拉强度的测定;6、点荷载强度指标的测定;7、岩石凝聚力及摩擦角的测定。
说明:本试验指导书主要依据为:(1)中华人民国国家标准:《工程岩体试验方法标准》GB/T50226-1999(2)中华人民国水利部:《水利水电工程岩石试验规程》(3)国际岩石力学学会(ISRM):《岩石力学试验建议方法》由于我们水平有限,文中如有不当之处,欢迎使用者批评指正。
目录第一部分绪论------------------------------------------------------------------------------- 4 第二部分基本实验指导------------------------------------------------------------------- 6 学生试验守则----------------------------------------------------------------------------- 6 试验一岩石容重的测定------------------------------------------------ 7 试验二岩石含水率的测定------------------------------------------- 8 试验三岩石单轴抗压强度的测定----------------------------------- 9 试验四岩石变形参数的测定----------------------------------------- 10 试验五岩石单轴抗拉强度的测定----------------------------------- 12 试验六点荷载强度指标的测定-------------------------------------- 13 试验七岩石凝聚力及摩擦角的测定(抗剪强度试验)------- 15第一部分绪论本实验指导书是根据《岩石力学》课程实验教学大纲编写,适用于采矿工程等专业。
岩石物理力学指标及试件尺寸效应试验指导书及试验报告(2010年修订)
岩石物理力学指标及单轴抗压强度试件尺寸效应系数试验指导书及试验报告课程名称:土木工程地质实验课时:4课时班级:组数:学号:姓名:一、基本原理岩石的物理指标与力学指标有着密切的联系,岩石的含水量和密度直接影响其抗压强度。
在荷载作用下岩石发生变形,随着荷载的增加变形加剧,岩石开始局部破坏出现微裂隙,外荷继续增加,达到或超过某一数值时,微裂隙扩展并逐渐互相连接发展成破裂面,于是岩石变形就转化为岩石破坏。
岩石的强度是指岩石抵抗外力破坏的能力。
实验证明,岩石的抗压强度大小与试件的尺寸大小有关,一般来说,试件的尺寸越大,其抗压强度越小。
规范规定,抗压标准试件尺寸为Φ50mm×100mm,而实际工程试验中,因为岩块的厚度过小或结构面的存在,使制得的试件尺寸往往与标准尺寸不同,有时偏小,有时偏大,使测出的强度与标准件强度有差异,这种差异可通过尺寸效应系数修正,本试验将通过不同尺寸的试件强度对比得到此修正系数。
本次试验主要测定岩石的密度、含水率、不同高度柱体试件的抗压强度及尺寸效应修正系数。
二、实验要求1.要求学生了解岩石试样加工制备的全过程,会正确操作使用各种仪器设备。
2.正确计算出岩石的密度、含水量、单轴抗压强度及尺寸效应修正系数,并结合有关规范,对其允许承载力作出评价。
三、仪器设备1.试样加工设备:岩石钻芯机、切割机、磨片机、烘箱、天平、游标卡尺等2.试验设备:压力机等。
四、操作步骤1.按要求加工圆柱试件2个,其中一个尺寸为Φ50mm×100mm,另外一个尺寸为Φ50mm ×50mm,并切平磨光两端,并在试件两端面编号。
2.在加工试件过程中取两块40克以上的岩块(以供测含水率),分别编号,并用天平称出两岩块的质量,记录在下表中,然后将两岩块置于恒温105~110的烘箱中,8小时后取出称出干岩块的质量,产记录在下表中。
3.将2个试件分别称出质量,记录在相应的表格里;用游标卡尺量出各试件的高和直径,记录在相应的表格里。
岩石力学实验指导书及实验报告
四、测定结果的计算与整理
1、应力按下式计算: 式中:σ—应力,MPa;
σ= P F
P—与应变对应的载荷,N;
F—试件初始面积,mm2。 2、体积应变按下式计算
ευ = εl − 2ε d
式中:ευ —体积应变值;
ε l —纵向应变值;
ε d —横向应变值。
3、绘制应力—纵向应变曲线;应力—横向应变曲线;应力—体积应变曲线。 4、根据破坏载荷计算单项抗压强度 R
8
µ = εd εl
式中:ε d ——应力—横向应变曲线上对应直线段部分应变的平均值。
εl ——应力—纵向应变曲线上对应直线段部分应变的平均值。
变形参数测定纪录表格
试件长
mm、宽 mm、直径 mm、面积 mm2。
纵向荷载 P N
纵向应力σ MPa
纵向应变ε l
横向应变ε d
体积应变 ευ
E50=
R=
把每组(5 份)捣碎后的试样一起倒入孔径 0.5mm 分样筛中筛分,端平分样筛轻筛, 筛动幅度约 200mm 即可,筛至不再漏下煤粉为止。
把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内,轻轻敲打使之密实,然后轻轻插入具有刻度的 活塞尺与筒内粉末面接触。在计量筒口相平处读数 L。
当 L≥30mm 时冲击次数 n 即可定为 3 次,如 L<mm 时,则第一组试样作废。每份试 样冲击次数 n 改为 5 次。重复上述步骤测煤粉高度 L。
三、结果
按下式计算:
g d = g + g 2 − g1 d s
式中:d——岩石比重; g——岩样重、克; g1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克; g2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克; ds——室温下蒸馏水的比重、ds≈1
测定 次数
《岩石力学》实验教学指导书
教育部“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目”《矿业类专业课程体系整体优化与实践》项目编号:1282B05012 采矿工程专业课程体系整体优化与实践附件(四)采矿工程本科专业实验教学指导书山东科技大学二〇〇四年七月目录1.《岩石力学》实验教学指导书2.《安全与人机工程》实验指导书3.《环境工程》实验教学指导书4.傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)实验《岩石力学》实验教学指导书山东科技大学资源与环境工程学院实验中心二○○三年十月《岩石力学》实验教学指导书该实验指导书隶属于《岩石力学》课程,适用于采矿工程、工程力学、交通工程三个专业的本科实验教学,共有5个实验1总学时数为7个学时,其中4个必做实验,1个选做实验。
在学习本课程之前,应先修《材料力学》、《弹性力学》等专业基础课程。
各实验名称、目的、学时等情况见下表。
实验一岩块单轴抗压强度试验一、试验内容测定规则形状岩石试件的单轴抗压强度。
二、试验目的熟悉与掌握测定岩石单轴抗压强度的试验设备、仪器、试验方法与计算方法。
三、仪器设备1.试验加工机械:钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床;2.检验工具:游标卡尺、直角尺、水平检测台、千分表架及千分表;3.加载设备:普通材料试验机。
四、试验步骤 1.试样制备1)试件规格:试件应是整齐的园柱体,直径约为50mm ,高径比为2.0~3.0; 2)试件数量:每组试件应不少于3块,取其平均值作为单轴抗压强度;3)试件加工精度:试件端面磨平度小于0.02mm ;轴线垂度不超过0.001弧度;侧面不平度小于0.3mm ;4)试件含水状态:试件保存期不超过30天,应尽可能保持天然含水量。
2.试样描述测定前核对岩石名称及其编号。
对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述并填入记录表内。
3.检查试件加工精度,量测试件尺寸试件加工精度用专门的水平检测台检查。
试件直径应在其高度的中部两个互相垂的方向分别测量,取其平均值,填入记录表内。
岩石力学试验指导书
实验一、岩石变形试验一、试验目的本试验目的在于测定规则岩石试件在单轴压缩应力状态下的纵向和横向变形,据此计算岩石的弹性模量和泊松比。
弹性模量分为初始弹性模量,割线弹性模量和切线弹性模量。
它们均由试验结果绘制的应力~应变曲线确定。
泊松比是指单向压缩条件下横向应变与纵向应变之比;对于岩石,一般用应力~应变曲线近于直线段平均纵向应变与相应应力段平均横向应变计算。
二、试验方法目前,实验室广泛采用电测法测定岩石变形。
即用转换元件将待测非电量的变形转换成电量输入电子仪器进行测量。
1、实验所用设备和备品2、试件制备及尺寸测量(1)采用圆柱体试件,试件直径50mm,高100mm。
(2)沿试件高度,直径的误差不超过0.03cm试件两端面不平行度误差,最大不超过0.005cm;(3)端面应垂直于轴线,最大偏差不超过0.25°;(4)直径应沿试件整个高度上分别量测两端面和中点三个断面的直径,取其平均值作试件直径;高度应在两端等距取三点量测试件的高,取其平均值,作为试件的高,同时检验两端面的不平整度。
尺寸测量、均应精确到0.1mm。
3、试件描述(1)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等;(2)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;4 、电阻应变片粘贴(1).选择合适的应变片待用。
同一组所用的应变片应是同一包装袋中的,并且两片之间的电阻值相差不应超过0.5欧姆。
轴线在应变片底座上标出。
在拿取和摆放应变片时,注意不要用手接触应变片的底座,也不要与其它未经清洗的物体接触,以免造成污染。
禁止用镊子或其他坚硬的器具夹持敏感栅部分,防止人为损伤应变片。
(2).用细沙布打磨试件需要粘贴应变片表面。
打磨方向与贴片方向成交叉450,面积约为5×10mm2。
(3).用棉球蘸少量丙酮(酒精)擦洗贴片位置,棉球脏了再换一个,只到棉球不变色为止。
用铅笔画出贴片位置的方位线,然后在用棉球擦一次。
岩体力学实验报告、指导书
岩体力学实验报告、指导书。
实验1 测定岩石的颗粒密度一、基本原理岩石的颗粒密度(ρ)是指岩石固体矿物颗粒部分的单位体积内的质量:ssm V ρ=(克/厘米3) 岩石的固体部分的质量(m s ),采用烘干岩石的粉碎试样,用精密天平测得,相应的固体体积(V s ),一般采用排开与试样同体积之液体的方法测得,通常用比重瓶法测得岩石固体颗料的体积。
在用比重瓶测定岩石固体颗料体积时,必须注意所排开的液体体积确能代表固体颗料的真实体积,试样中含有的气体,实验中必须把它排尽,否则影响测试精度,所用的液体一般为蒸馏水,并用煮沸法或抽气法排除岩石试样中的气体,若岩石中含有大量可溶盐类、有机质、粘粒时,则须用中性液体如煤油、汽油、酒精、甲苯和二甲苯等,此时必须用抽气法排除试样中的气体。
二、仪器设备1、 岩石粉碎设备: 粉碎机、瓷钵、玛瑙研钵和孔径为0.25mm 的筛;2、 比重瓶:容积为100ml 或50ml(图1-1);3、 分析天平:称量200克,感量0.001克;4、普通天平:称量500克,感量0.1克;5、真空抽气设备和煮沸设备;6、 恒温水槽;7、 温度计,量程0-50℃,精确至0.5℃; 8、 其它:烘箱、蒸馏水或中性液体、小漏斗、洗耳球等。
三、操作步骤1、试样制备取代表性岩样约100g ,粉碎成岩粉并全部通过0.25mm 筛孔。
粉碎时,若岩石不含有磁性矿物,采用高强度耐磨粉碎机,并用磁铁吸去铁屑;若含有磁性矿物,根据岩石的坚硬程度分别采用磁研钵或玛瑙研钵粉碎岩样。
2、烘干试样将制备好的试样与洗净的比重瓶一起置于烘箱中,使之在100~110℃温度下烘至恒重(一般连续烘12小时即可),取出后放于干燥器内冷却至室温备用。
4、称干试样质量(m s)用四分法取两份岩粉,每份岩粉质量约15g,将试样通过漏斗倾入已知质量的烘干的比重瓶内,然后在分析天平上称取比重瓶加试样的质量,减去比重瓶质量即得干试样的质量。
4、注水排气向装有试样的比重瓶内注入蒸馏水(如岩石为易溶盐岩类,需用中性液体),然后用煮沸法或真空抽气法排除气体。
岩土力学物理力学参数测试报告
1粉煤灰的级配组成颗粒分析按《土工试验方法标准》的要求进行试验,对于粒径大于0.075mm 的粉煤灰颗粒用筛分试验来测定,对粒径小于0.075mm 的粉煤灰颗粒用密度计法测定。
选取200g 的试验土样,选用直径分别为2mm,1mm,0.5mm,0.25mm,0.075mm 的筛子,按直径从大到小从上到下依次排列,将试验土样缓慢均匀的倒入最上层,均匀摇晃20min 左右,测量留在各个筛子上土样的质量并记录。
小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比可按式1.1计算,即A s Bm X d m(1.1)式中X ——小于某粒径的试样占总质量的百分比(%);A m ——小于某粒径的试样质量(g );B m ——当细筛分析时或用密度计分析时为所取的试样质量(g ); s d ——粒径小于2mm 的试样质量占试样总质量的百分比(%)。
试验结果如表1.1所示,粉煤灰颗粒大小分布曲线如图2.1所示。
表1.1筛分结果分析表图1.1颗粒级配曲线不均匀系数按式1.2计算:6010u d C d =(1.2) 60100.283.080.091u d C d === 曲率系数按式1.3计算:2301060c d C d d =⨯ (1.3) 223010600.16 1.000.0910.28c d C d d ===⨯⨯式中u C ——不均匀系数;c C ——曲率系数;60d ——限制粒径,即土中小于该粒径的颗粒质量为60%的粒径(mm ); 30d ——即土中小于该粒径的颗粒质量为30%的粒径(mm );10d ——有效粒径,即土中小于该粒径的颗粒质量为10%的粒径(mm )。
我国《土的分类标准》规定:当Cu 错误!未找到引用源。
<5时,为级配不良的土。
可见,粉煤灰的级配不良。
由试验结果可知,在0.075~2mm 范围内(砂粒组)有87.56%,在小于0.075mm 范围内(细粒组)有11.31%。
2尾矿的含水率含水率是土的基本物理指标之一,它反映土的状态,它的变化将使土的一系列力学性质随之而异;它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据,是检测土工构筑物施工质量的重要指标。
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岩石物理力学指标及单轴抗压强度试件尺寸效应系数
试验指导书及试验报告
课程名称:土木工程地质
实验课时:4课时
班级:
组数:
学号:
姓名:
一、基本原理
岩石的物理指标与力学指标有着密切的联系,岩石的含水量和密度直接影响其抗压强度。
在荷载作用下岩石发生变形,随着荷载的增加变形加剧,岩石开始局部破坏出现微裂隙,外荷继续增加,达到或超过某一数值时,微裂隙扩展并逐渐互相连接发展成破裂面,于是岩石变形就转化为岩石破坏。
岩石的强度是指岩石抵抗外力破坏的能力。
实验证明,岩石的抗压强度大小与试件的尺寸大小有关,一般来说,试件的尺寸越大,其抗压强度越小。
规范规定,抗压标准试件尺寸为Φ50mm×100mm,而实际工程试验中,因为岩块的厚度过小或结构面的存在,使制得的试件尺寸往往与标准尺寸不同,有时偏小,有时偏大,使测出的强度与标准件强度有差异,这种差异可通过尺寸效应系数修正,本试验将通过不同尺寸的试件强度对比得到此修正系数。
本次试验主要测定岩石的密度、含水率、不同高度柱体试件的抗压强度及尺寸效应修正系数。
二、实验要求
1.要求学生了解岩石试样加工制备的全过程,会正确操作使用各种仪器设备。
2.正确计算出岩石的密度、含水量、单轴抗压强度及尺寸效应修正系数,并结合有关规范,对其允许承载力作出评价。
三、仪器设备
1.试样加工设备:岩石钻芯机、切割机、磨片机、烘箱、天平、游标卡尺等
2.试验设备:压力机等。
四、操作步骤
1.按要求加工圆柱试件2个,其中一个尺寸为Φ50mm×100mm,另外一个尺寸为Φ50mm ×50mm,并切平磨光两端,并在试件两端面编号。
2.在加工试件过程中取两块40克以上的岩块(以供测含水率),分别编号,并用天平称出两岩块的质量,记录在下表中,然后将两岩块置于恒温105~110的烘箱中,8小时后取出称出干岩块的质量,产记录在下表中。
3.将2个试件分别称出质量,记录在相应的表格里;用游标卡尺量出各试件的高和直径,记录在相应的表格里。
4.将试样置于压力机下承压板正中央,将上下承压板对正,不能偏心,并注意观察试样是否与上承压板均匀接触,如不密合,应予以纠正。
5.将压力表调至零点,并以每秒0.5~1.0Mpa的加荷速度加压,加压过程中应仔细观察试样变化情况,直至试样完全破坏为止,并记下破坏时的压力表读数P(kN)。
五、计算整理
1.岩石密度的计算:ρ=m/V
2.岩石天然含水率的计算:w=m w/m d×100%
3.岩石的单轴抗压强度的计算:R=P/A
4.抗压强度尺寸效应系数的计算:K s=R L/R H
试中:ρ为试件密度;m为试件质量;V试件体积;w为天然含水量;m w为试样中水的质量;m d为试样烘干后的质量;R为岩石极度限抗压强度(MPa);P为试样破坏时的荷重(kN);A为试样承压面积(mm2)。
岩石物理力学指标试验计算表试验日期:
本组人员:。