岩石物理试验实施细则
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。
岩石学实验指导书
《岩石学》实验指导书目录目录 (1)岩浆岩实验指导 (2)实验一超基性岩类(2学时) (8)实验二基性岩类(2学时) (10)实验三中性岩类(2学时) (12)实验四酸性岩类(2学时) (14)实验五未知岩浆岩鉴定(2学时) (16)岩浆岩实验指导一、观察描述的基本原则:科学观察是人们在自然条件下,通过感觉器官或借助科学仪器,有目的、有计划地感知客观对象从而获得科学事实的一种研究方法。
科学观察的原则是坚持观察的客观性,要采取实事求是的科学态度,对事物进行周密、系统、全面的观察和分析。
观察不是消极地观看,而是积极关注和思维的过程,是深入探索未知领域的过程,通过这一过程,扩大感性认识,启发思考,导致新的发现,所以它是科学研究中最基本、最常见的一种获取经验事实的方法。
科学观察要有准确详实的记录,用专业的术语、规范的语言、约定的符号、标准的计量单位,并借助绘图、摄影等手段,把观察的结果详细记录下来。
二、岩石学实验的目的要求岩石学实验课是岩石学教学的重要环节,是提高学生观察和实践能力的重要步骤,使学生增强感性认识并掌握辩别岩石的基本方法。
通过实验达到以下目的:1.掌握各类岩石的基本特征(颜色、矿物成分、结构、构造、次生变化等特征)。
2.掌握岩浆岩手标本及镜下观察、描述和分类命名的方法,写出完整的岩石鉴定报告,最终达到正确地鉴定未知岩浆岩的岩石类型,并准确定名的目的。
3.学会利用岩石学特征确定矿物的成因类型、结晶顺序、次生变化和形成条件。
三、岩浆岩观察描述的内容与方法:岩浆岩的观察描述,主要包括两个方面的内容:一是野外岩石或手标本的观察描述;二是室内鉴定描述,主要是偏光显微镜下的岩石薄片鉴定。
(一)手标本的肉眼观察与描述手标本的肉眼观察和描述方法应借助放大镜、小刀和简单试剂(如稀盐酸)。
观察描述的内容包括:颜色、结构、构造、矿物成分、次生变化、其它特征和综合定名。
其中矿物成分、结构和构造是岩石的最基本特征,又是分类命名的基础,应该仔细观察和描述。
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。
岩石物理试验实施细则
土工作业指导书岩石物理试验实施细则文件编号:版本号:编制:批准: 生效日期:岩石物理试验实施细则一、含水率试验1. 试验方法岩石含水率试验应采用烘干法,并适用于不含结晶水矿物的岩石。
2. 试件应符合下列要求:2.1保持天然含水率的试件应在现场采取,不得采用爆破或湿钻法。
试件在采取、运输、储存和制备过程中,含水率的变化不应超过1%。
2.2每个试件的尺寸应大于组成岩石最大颗粒的10倍。
2.3每个试件的质量不得小于40 g。
2.4每组试验试件的数量不宜少于5个。
3. 试件描述应包括下列内容:3.1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
3.2为保持试件含水状态所采取的措施。
4. 主要仪器和设备应包括下列各项:4.1烘箱和干燥器。
4.2天平。
5. 试验应按下列步骤进行:5.1称制备好的试件质量。
5.2将试件置于烘箱内,在105 - 110°C的恒温下烘干试件。
5.3将试件从烘箱中取出,放入干燥器内冷却至室温,称试件质量。
5.4重复本条5.2. 5.3程序,直到将试件烘干至恒量为止,即相邻24h两次称量之差不超过后一次称量的0.1%。
5.5称量精确至0.01g。
6. 试验成果整理应符合下列要求:6.1按下列公式计算岩石含水率:式中3 -----岩石含水率(%);m 0 —试样烘干前的质量(g);m---- 干试样的质量。
6.2计算值精确至0.1。
6.3含水率试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试件烘干前后的质量。
二、颗粒密度试验1. 试验方法岩石颗粒密度试验应采用比重瓶法,并适用于各类岩石。
2. 试件应符合下列要求:2.1将岩石用粉碎机粉碎成岩粉,使之全部通过0.25mm筛孔,用磁铁吸去铁屑。
2.2对含有磁性矿物的岩石,3应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩石,使全部通过0.25mm 筛孔。
3. 试件描述应包括下列内容:3.1粉碎前应描述岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
岩石三轴强度实验细则
试验五 岩石三轴剪切强度试验(一)目的与意义测定在有限侧压条件下,岩石根据强度及变形特征,并借助三轴实验,结合抗拉,抗压实验结果,确定岩石的极限应力圆包络线(强度包络线)。
(二)定义 是指岩石在三向应力作用下,抵抗破坏的能力。
岩石三轴试验是将岩石样品放在三向应力状态下的压力室内,测其强度和变形,通过试验可确定岩石的强度包络线,并计算出内聚力c 和内摩擦系数。
(三)基本原理岩石室内三轴实验是在三向应力状态下测定和研究岩石试件强度及变形特征的一种室内实验。
本实验是在13δδδ<=条件下进行的,即为常规三轴实验。
(一)设备与材料1. 实验设备:(1)岩石三轴应力实验机;(2)压力室;(3)油泵;(4)岩石钻样机;(5)岩石切样机;(6)岩石磨平机2. 实验材料:(1)液压油;(2)游标卡尺;(3)乳胶膜;(4)三角尺;(5)量角器;(6)活扳子;(7)螺丝刀;(8)记号笔;(9)钳子;(10)记录纸;(11)标准岩石样品50×100mm ;(12)胶布;(13)电笔。
三轴试验:1、真三轴:1σ>2σ>3σ;2、假三轴(常规三轴):1σ>2σ=3σ,等围压。
岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室,压力室必需有保持侧压力稳定的稳压装置。
(二)试验步骤岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室,压力室必须有保持侧压力稳定的稳压装置。
1.三轴试验样品数量不少于5块,不同围压1块;加工精度,测量试件尺寸:1)尺寸:(1)圆柱体试件直径Φ48~54mm ,高100mm ;(2)试件直径与高度,或边长之比为1:2.00~2.50。
2)精度:(1)、两端面的平行度最大误差不超过0.05mm ;(2)、在试件整个高度上,直径误差不超过0.3mm ;(3)、端面应垂直试件轴,最大偏差不超过0.25度。
2 .测量好试件尺寸后,用耐油橡胶或乳胶质保护套,能有效防止油液与样品接触。
高温高压下岩石物理参数的实验与模拟研究
高温高压下岩石物理参数的实验与模拟研究引言:岩石是地球内部结构与演化的重要组成部分,因此对岩石的物理参数进行实验与模拟研究具有重要意义。
特别是在高温高压下,岩石的物理性质会发生显著变化,这对于地球科学研究和资源勘探开发具有重要的现实意义。
一、实验研究1.1 高温高压实验设备为了模拟地壳和地幔中的高温高压环境,研究人员设计了一系列高温高压实验设备,如钻石压砧装置、封闭、多道压力装置等。
这些设备能够提供高温高压下的条件,使得研究人员能够模拟地球内部的物理环境。
1.2 岩石物理参数的实验测量在高温高压下,岩石的物理参数会发生变化,如弹性模量、热导率、电导率等。
研究人员通过高温高压实验设备对这些物理参数进行测量,以获得丰富的实验数据。
通过对实验数据的分析,可以深入探讨岩石的物理特性和地球内部的结构。
1.3 实验研究的局限性尽管高温高压实验提供了模拟地球内部环境的条件,但由于实验设备本身的限制,如温度、压力、时间等,以及实验样品的局限性,实验研究仍然存在一定的局限性。
因此,在实验研究的基础上,还需要进行模拟研究来补充和验证实验结果。
二、模拟研究2.1 数值模拟方法模拟研究中,研究人员利用数值模拟方法对高温高压下的岩石物理参数进行计算。
常用的数值模拟方法包括有限元方法、分子动力学方法、格点方法等。
通过模拟计算,可以得到物理参数在不同温压条件下的变化规律。
2.2 模拟研究的应用模拟研究具有广泛的应用前景。
一方面,通过模拟计算,可以预测高温高压下岩石的物理性质,为地质勘探和工程建设提供参考;另一方面,模拟研究还可以深入探索地球内部的物理过程,揭示地球的演化机制。
2.3 模拟研究的挑战尽管模拟研究具有许多优点,但其也面临着挑战。
首先,模拟计算所需的计算资源较大,对计算能力有一定的要求。
其次,模拟研究中的物理参数估计和模型假设的不确定性也会对研究结果产生一定的影响。
因此,模拟研究需要结合实验和观测数据,进行相互验证,才能得到可靠的研究结论。
12-岩石试验操作规程
岩石单轴抗压强度试验操作规程1. 试件制备将岩样按标明的上下方向放置,剥去蜡封或胶带包装,根据不同的试验要求进行切取不同件数的试件。
采用是圆柱体作为标准件,直径为50±2mm、高径比为2 :1(高度与直径的比例)。
每组试件的数量不少于3个。
有显著层理的岩石,分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个。
试件上、下端面应平行和磨平,试件端面的平面度公差应小于0.05mm,端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25°。
如发现岩样尺寸不符合规范规定时,则不应制备力学试验的试件,但必须在开土记录表中予以说明。
每制备一个试件,都应对岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等进行详细的描述,并签名备查。
根据不同的检测要求,应采用饱和抗压强度试验饱水48小时后制备试件,干抗压强度试验应在105~110℃的恒温下烘干24小时后制备试件,天然抗压强度试验直接制备试件等。
2.试验步骤2.1 接通电源、水源,记录试验环境,岩样到位。
2.2切割机制备试件。
首先检查切割机是否能正常工作,待核实其运行正常后进行工作,放置岩样时应在岩样的上下部(即岩样与工作台,夹杆之间)垫一层胶皮,将岩样平放于工作台上,用角尺测得岩样与刀片垂直后用夹杆夹紧,根据岩样的软硬程度采用不同的切割速度进行切割。
在整个过程中,岩样始终保持与刀片切割方向垂直。
切好后擦拭干净试件,用游标卡尺量取试件尺寸(精确至0.1),角尺量取试件垂直平行度。
放上岩样序号。
试件精度应符合下列要求:⑴试件两端面不平整度误差不大于0.05mm;⑵高径误差不大于0.3mm;⑶端面垂直度偏差不大于0.25°。
注意:如在制备试件过程出现裂开的岩样,须在开土记录中予以说明并做出标记。
2.3 将切好的试件放置于磨石机工作台上,将圆柱体试件的切面磨削,磨好后将手柄拉至手动位置,再往复磨几次,确保试件切面的光洁度。
2.4 用游标卡尺量取试件尺寸(精确至0.1 mm),对于圆柱体试件在顶面和底面分别测量两个相互正交的直径,并以其各自的算术平均值分别计算底面和顶面的面积,取其顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。
工程岩块试验
工程岩块试验工程岩块(岩体、岩石)试验岩石试件应符合下列要求:1、试样应在现场采取,不得使用爆破法;2、试样在采取、运输、储存和制备试件过程中,应保持天然状态,避免产生裂缝。
3、试件最小尺寸应大于组成岩石最大矿物颗粒直径的10倍。
(在物理和力学性质试验中对岩石的尺寸和精度还另有要求)第一部分岩石物理性质试验一、岩石的含水率试验岩石的含水率就是岩石在105-110℃温度下烘至恒量时丧失的水的质量与岩石液态颗粒质量的比值,以百分数则表示。
岩石的含水率可间接地反映岩石中空隙的多少、岩石的致密程度等特性。
实验时每个试件的质量为40-200g,每组试验试件的数量为5个。
1、试验步骤:⑴、称量试件烘干前的质量;⑵、将试件放在烘箱内,在105-110℃下煨24h(对含结晶水极易逸出矿物的岩石,通常使用研磨温度为55-65℃【60±5℃】,或在常温下使用真空抽气潮湿方法);⑶、将试件从烘箱中取出,放入干燥器内冷却至室温,称量烘干后的质量。
⑷、秤应当精确至0.01g。
12、排序:(应当准确至0.01。
)岩石的含水率w=(m1-m2)100/msm1―研磨前试件的质量g;m2―研磨后试件的质量g;二、岩石的密度(颗粒密度)试验岩石颗粒密度就是岩石在105-110℃温度下烘至恒量时岩石固相颗粒质量与其体积的比值。
岩石的颗粒密度是选择建筑材料、研究岩石风化、评价地基基础工程岩体稳定性及确定围岩压力等必须的计算指标。
试验通常使用容积为100ml的短颈密度瓶展开。
颗粒密度试验的试件往往使用块体密度试验后的试件粉粹成岩粉来顺利完成。
1、试验步骤:⑴、制样。
将岩石用粉粹机粉粹成岩粉,并使之全部通过0.25mm的筛孔,用磁铁喷回去铁屑;⑵、将岩粉放在瓷皿内,放入烘箱用105-110℃烘至恒重,烘干时间一般为6h-12h;⑶、用四分法称取研磨的岩粉两份,每份15g(m1),用圆柱形倒入晒干研磨的密度瓶中,转化成试液(蒸馏水、对含水溶性矿物的岩石用煤油)至比重瓶容积的1/2处为;⑷、用蒸馏水为试液时,可用煮沸法或真空抽气法排除气体。
岩石的识别实验报告
岩石的识别实验报告实验目的本实验旨在通过观察和测量岩石的性质及特征,学习岩石的分类及识别方法。
实验器材与试剂- 岩石样本(包括火成岩、沉积岩、变质岩)- 物理测量仪器(例如放大镜、显微镜、刻度尺等)- 化学试剂(如盐酸、酒精等)实验步骤步骤一:外观观察1. 取一块火成岩样本,用放大镜仔细观察其外观特征,如颜色、结构、质地等。
2. 接着观察其断口特征,记录下岩石的晶体形状和大小等信息。
步骤二:矿物成分分析1. 取一小块火成岩样本放在显微镜下观察,使用显微镜放大镜头进行观察,并观察样本的颜色、透明度、晶体形态等。
2. 制备薄片样本,用显微镜的偏光镜进行观察,记录下晶体的双折射性质及其交叉消光情况。
3. 根据不同矿物组合的特点,对岩石中的主要矿物进行辨识。
步骤三:物理性质测试1. 对火成岩样本进行密度测试,用天平称量岩石的质量,并通过浸水法测量其体积,计算得出其密度值。
2. 使用刻度尺对火成岩样本进行测量,记录下其长度、宽度和厚度等数据,以便后续的体积计算。
步骤四:酸碱性测试1. 取一小块火成岩样本放在试管中,并徐缓加入盐酸,观察其反应情况。
2. 如果岩石发生了剧烈的气体生成反应,或者试管中产生了明显的气泡和溶解物,则岩石可能含有碳酸盐矿物。
实验结果与分析外观特征观察火成岩样本呈深灰色,结构致密,质地坚硬。
断口呈粗糙不整的形态,晶体较大,多为块状。
矿物成分分析通过显微镜的观察和偏光镜测试,观察到火成岩样本主要由以下矿物组成:长石矿物(如钾长石、斜长石)、石英、黑云母等。
这些矿物晶体形态多为块状或粒状,透明度较高,双折射性质良好。
物理性质测试测量得到该火成岩样本的质量为50g,体积为25cm³,则其密度为2g/cm³。
测量得到该火成岩样本的长度为5cm,宽度为4cm,厚度为3cm,则其体积为60cm³。
酸碱性测试在盐酸的作用下,火成岩样本表现出明显的气体生成反应,产生了大量气泡和溶解物,表明火成岩中可能含有碳酸盐矿物。
岩石力学性质试验指导书
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5cm,允许变化范围为 4.8〜5.2cm。
高度为10cm ,允许变化范围为9 . 5 〜 1 0 . 5 cm 。
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。
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。
岩石力学实验方案
实验方案实验一单轴压缩试验一。
实验的目的以白垩系软岩为研究对象,设置不同的冻结温度,分别对岩样进行一次冻融循环,并测定其冻融前后的单轴抗压强度和杨氏弹性模量,且绘出应力—应变曲线。
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,即式样破坏时的最大载荷与垂直与加载方向的截面积之比。
本次试验主要测定饱和状态下试样的单轴抗压强度。
二。
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:经过钻取岩芯、岩样尺寸切割、岩样打磨几道工序制备成直径5cm、高10cm的圆柱体。
(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°. 三。
主要仪器设备1、制样设备:钻石机、切石机及磨石机。
2、测量平台、角尺、游标卡尺、放大镜、低温箱等。
3、压力试验机。
四、实验步骤1。
取加工好的岩石试样15块,放入抽真空设备中进行饱水处理,浸泡24h;2。
a.(1)从饱水后的试样中取3块,进行冻结前常温(+20℃)条件下岩石的单轴压缩试验,并记录应力—应变曲线等信息;(2)从剩下的饱水岩样中取出6块放入低温箱中,在恒温—10℃条件下冻结48h;(3)取出冻结后的3块岩样,进行冻结—10℃条件下岩石的单轴压缩试验,并记录应力—应变曲线等信息;(4)取出冻结后另外3块岩样,在室内常温环境下自然解冻后,进行岩石冻结解冻后恢复到常温条件下岩石的单轴压缩试验,并记录应力—应变曲线等信息;b。
以剩余的6块试样为对象,把冻结温度设置为-30℃,重复a中步骤(2)~(4);3。
通过试验数据分析在两种冻结温度下,岩样冻结前、冻结中和冻结解冻后三种状态下三种岩石单轴压缩下强度、应力—应变曲线及弹性模量等参数的变化情况.五.成果整理和计算1。
岩石物理力学性质试验规程
岩石物理力学性质试验规程一、试验目的岩石物理力学性质是评估和研究岩石工程行为的重要指标之一,本试验规程旨在规范岩石物理力学性质试验的操作程序,确保结果准确可靠。
二、试验仪器1. 岩石强度试验机:能够施加等速加载或恒定应变的试验机,带有适当的测量和记录设备。
2. 岩石样品制备设备:包括岩石切割机、砂轮机、平面研磨机等,用于制备符合要求的岩石样品。
三、试验样品1. 样品采集:从实际岩石体中选择代表性样品,应满足试验目的和样品尺寸要求。
2. 样品制备:将采集到的岩石样品,经过切割、抛光等步骤制备成符合规定尺寸的圆柱样品或者立方体样品。
四、试验步骤第一步:试样准备1. 使用岩石切割机将岩石样品切割成圆柱或立方体样品,并确保样品光滑平整。
2. 样品的尺寸应符合设计和试验要求,直径为50-100mm,高度为50-200mm。
确保样品尺寸和几何形状的测量准确。
第二步:试验前的准备1. 样品表面清洁:用清水和毛刷清洁样品表面,确保无杂质和污垢的影响。
2. 样品称重:用天平称量样品质量,记录准确数值以备后续计算使用。
3. 湿润试样:根据试验要求,在试样表面涂刷薄薄的润湿剂,并确保试样完全湿润。
第三步:试验操作1. 安装试样:将试样放置于试验机上,调整好位置并固定好。
2. 设置加载方式:根据试验要求和设计加载方式,选择等速加载或恒定应变加载。
3. 进行试验:根据试验方法和标准,按照不同的加载速率施加力或变形,持续记录试样的负荷、位移或变形等数据。
第四步:试验数据处理1. 数据记录:使用数据采集装置实时采集试验数据,并记录下来。
2. 数据计算和分析:对试验得到的数据进行计算和分析,包括计算岩石的应力-应变关系、弹性模量、抗压强度、剪切强度等指标。
3. 结果检查和比较:将试验结果与设计要求进行比较,判断试验结果的可靠性和合理性。
五、试验结果报告1. 报告内容:试验结果报告应包含样品信息、试验方法、试验结果以及分析和讨论等内容。
岩石三轴强度实验细则
岩石三轴强度实验细那么试验五岩石三轴剪切强度试验(一)目的与意义测定在有限侧压条件下,岩石根据强度及变形特征,并借助三轴实验,结合抗拉,抗压实验结果,确定岩石的极限应力圆包络线(强度包络线)。
(二)定义是指岩石在三向应力作用下,抵抗破坏的能力。
岩石三轴试验是将岩石样品放在三向应力状态下的压力室内,测其强度和变形,通过试验可确定岩石的强度包络线,并计算出内聚力 c 和内摩擦系数。
(三)根本原理岩石室内三轴实验是在三向应力状态下测定和研究岩石试件强度及变形特征的一种室内实验。
本实验是在1 3? ? ? ? ? 条件下进行的,即为常规三轴实验。
(一)设备与材料 1.实验设备:(1)岩石三轴应力实验机;(2)压力室;(3)油泵;(4)岩石钻样机;(5)岩石切样机;(6)岩石磨平机 2.实验材料:(1)液压油;(2)游标卡尺;(3)乳胶膜;(4)三角尺;(5)量角器;(6)活扳子;(7)螺丝刀;(8)记号笔;(9)钳子;(10)记录纸;(11)标准岩石样品 50×100mm;(12)胶布;(13)电笔。
三轴试验:1、真三轴:1? >2? >3? ; 2、假三轴(常规三轴):1? >2? =3? ,等围压。
岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室,压力室必需有保持侧压力稳定的稳压装置。
(二)试验步骤岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室,压力室必须有保持侧压力稳定的稳压装置。
1.三轴试验样品数量不少于 5 块,不同围压 1 块;精度,测量试件尺寸:1)尺寸:(1)圆柱体试件直径Φ48~54mm,高 100mm;(2)试件直径与高度,或边长之比为 1:2.00~2.50。
2)精度:(1)、两端面的平行度最大误差不超过 0.05mm;(2)、在试件整个高度上,直径误差不超过 0.3mm;(3)、端面应垂直试件轴,最大偏差不超过 0.25 度。
岩石力学参数检测实验实验内容
岩石力学参数检测实验实验内容1.岩石标准试件的制备:实验开始前,需要选择一种代表性的岩石样品,并将其制备成标准试件。
试件通常是圆柱形或立方体形状。
制备试件的过程包括坚硬岩石的切割、抛光和清洗。
2.岩石物理参数测试:岩石的物理参数包括密度、孔隙度和饱和度等。
密度是岩石质量和体积之比,可以通过称重试验来测定。
孔隙度是岩石中孔隙空间的比例,可以通过气体浸渍法或液体置换法进行测定。
饱和度是岩石孔隙中被液体填充的程度,可以通过浸水试验或浸液试验进行测定。
3.岩石强度参数测试:岩石的强度参数是衡量岩石抵抗外力破坏的能力。
主要的强度参数有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
这些参数通常需要通过压缩试验、拉伸试验和剪切试验来测定。
在实验中,需要控制试件的加载速率和采样数量,确保测试结果准确可靠。
4.岩石弹性模量测试:岩石的弹性模量是衡量岩石在外力作用下变形程度的参数。
主要包括弹性模量、剪切模量和泊松比等。
实验测定弹性模量通常采用静态压缩试验和动态试验。
静态压缩试验测定弹性模量时,需要保持试件在线性阶段内,即应力和应变之间呈现线性关系。
而动态试验可以通过冲击试验和振动试验来测定弹性模量。
5.岩石断裂特性测试:岩石的断裂特性是描述岩石在破坏过程中出现的裂纹和断裂的参数。
有些岩石在受到外力作用时,会出现明显的断裂现象。
断裂特性可以通过拉伸试验、压缩试验和剪切试验来研究。
实验中需要记录岩石断裂前后的荷载和变形情况,以分析岩石的破坏过程。
岩石力学参数检测实验要求实验人员具备一定的力学知识和实验经验,必须严格按照实验规程进行操作,以确保实验结果的准确性和可信度。
实验完成后,需要对实验结果进行统计和分析,并编制实验报告,总结实验过程和结论。
第2章 岩石物理性质试验
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第六节 岩石耐崩解性试验
岩石的耐崩解性是指岩石在干湿交替作用下抵抗崩
解的能力,通常以耐崩解性指数 Id 表示,Id 按式(2-
10)计算:
Id
mr md
100%
(2-10)
胶结较好的岩石,往往需要2次以上的循环才能满 足,规定用第二次循环的崩解指数来表示,见表2-23。
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烘干标准有时间控制和称量控制两种,表2-24是由 实测资料用时间控制的例子。
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第七节 岩石抗冻性试验
岩石抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能,以冻融
质量损失率 L f 和冻融系数 K f 表示分别按式(2-11)
岩石不同浸水时间吸水率、煮沸时间及抽气时间比 较见表2-6~表2-8。
岩石吸水率与饱和吸水率之间存在着一定差别,其 差值取决于岩性和吸水方式,见表2-10。
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和式(2-12)计算:
Lf
ms mf ms
100%
Kf
Rf Rs
100%
(2-11) (2-12)
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岩石抗冻性试验一般采用直接冻融法,分为慢冻和 快冻两种,规程推荐采用慢速冻融方法。
岩石冻融损失评价包括两个指标: 1、强度损失系数; 2、质量损失系数;
岩石物理力学性质试验规程
岩石物理力学性质试验规程1. 引言本文档旨在为岩石物理力学性质试验提供一套规程,以确保试验的准确性和可重复性。
岩石物理力学性质试验是评价岩石力学性质的重要手段,对于岩石工程和地质工程的设计、施工和预测具有重要意义。
2. 试验目的岩石物理力学性质试验的主要目的是获取岩石的基本力学性质参数,如强度、弹性模量、抗剪强度和抗压强度等,用于岩石力学特性的研究和实际工程应用。
3. 试验方法3.1 试验设备•岩石力学试验机•强度试验装置•弹性模量试验装置•抗剪强度试验装置•抗压强度试验装置•试样制备工具3.2 试样制备1.根据试验要求,选择合适的岩石样本,并保证样本的完整性和充分代表性。
2.对选择的岩石样本进行表面处理,去除杂质和不良部分,使试样表面平整。
3.根据试验要求,制备符合规格要求的试样,如立方体试样、圆柱体试样等。
3.3 试验步骤1.在试验前,对试验设备进行检查和校准,确保设备正常运行和准确测量。
2.将待测样品安装到相应的试验装置上。
3.进行预加载试验,以调整试验装置并确保样品与装置紧密贴合。
4.根据试验要求,施加恒定速度或恒定荷载进行试验。
5.在试验过程中,记录试验数据包括荷载、变形和时间等。
6.在试验结束后,根据试验结果进行数据处理和分析。
4. 数据处理4.1 强度参数计算根据试验数据,计算岩石的强度参数,如抗拉强度、抗压强度等。
计算公式如下:抗拉强度 = 断裂荷载 / 试样横截面积抗压强度 = 最大荷载 / 试样横截面积4.2 弹性模量计算根据试验数据,通过应力-应变关系计算岩石的弹性模量。
计算公式如下:弹性模量 = 斜率 × 试样长度 / 试样变形4.3 抗剪强度计算根据试验数据,计算岩石的抗剪强度。
计算公式如下:抗剪强度 = 最大剪应力 / 试样抗力4.4 数据分析根据试验数据和计算结果,进行数据分析,包括数据可信度评估、异常数据排除和数据统计等。
5. 结果与报告根据试验数据和数据分析结果,撰写试验报告,报告应包括以下内容:•试验目的和背景•试验方法和步骤•试验结果和数据分析•结果讨论和结论•参考文献6. 安全注意事项在进行岩石物理力学性质试验时,需注意以下事项:•牢固固定试验设备,确保设备的稳定性和安全性。
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土工作业指导书岩石物理试验实施细则文件编号:版本号:编制:批准:生效日期:岩石物理试验实施细则一、含水率试验1.试验方法岩石含水率试验应采用烘干法,并适用于不含结晶水矿物的岩石。
2. 试件应符合下列要求:2.1保持天然含水率的试件应在现场采取,不得采用爆破或湿钻法。
试件在采取、运输、储存和制备过程中,含水率的变化不应超过1%。
2.2每个试件的尺寸应大于组成岩石最大颗粒的10倍。
2.3每个试件的质量不得小于40g。
2.4每组试验试件的数量不宜少于5个。
3.试件描述应包括下列内容:3.1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
3.2为保持试件含水状态所采取的措施。
4. 主要仪器和设备应包括下列各项:4.1烘箱和干燥器。
4.2天平。
5. 试验应按下列步骤进行:5.1称制备好的试件质量。
5.2将试件置于烘箱内,在105~110℃的恒温下烘干试件。
5.3将试件从烘箱中取出,放入干燥器内冷却至室温,称试件质量。
5.4重复本条5.2、5.3程序,直到将试件烘干至恒量为止,即相邻24h两次称量之差不超过后一次称量的0.1%。
5.5称量精确至0.01g。
6. 试验成果整理应符合下列要求:6.1按下列公式计算岩石含水率:0100ssm m m ω-=⨯ 式中ω-----岩石含水率(%);0m -----试样烘干前的质量(g ); s m -----干试样的质量。
6.2计算值精确至0.1。
6.3含水率试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试件烘干前后的质量。
二、颗粒密度试验 1.试验方法岩石颗粒密度试验应采用比重瓶法,并适用于各类岩石。
2.试件应符合下列要求:2.1将岩石用粉碎机粉碎成岩粉,使之全部通过0.25mm 筛孔,用磁铁吸去铁屑。
2.2对含有磁性矿物的岩石,ω应采用瓷研钵或玛瑙研钵粉碎岩石,使全部通过0.25mm 筛孔。
3.试件描述应包括下列内容:3.1粉碎前应描述岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
3.2岩石的粉碎方法。
4. 主要仪器和设备应包括下列各项:4.1粉碎机、瓷研钵或玛瑙研钵、磁铁块和孔径为0.25mm 的筛。
4.2天平。
4.3烘箱和干燥器。
4.4真空抽气设备和煮沸设备。
4.5恒温水槽。
4.6容积100mL的短颈比重瓶。
4.7温度计。
5.试验应按下列步骤进行:5.1将制备好的岩粉,置于105~110℃的恒温下烘干,烘干时间不得少于6h,然后放入干燥器内冷却至室温。
5.2用四分法取两份岩粉,每份岩粉质量为15g。
5.3将经称量的岩粉装入烘干的比重瓶内,注入试液(纯水或煤油)至比重瓶容积的一半处。
对含水溶性矿物的岩石,应使用煤油作试液。
5.4当使用纯水作试液时,应采用煮沸法或真空抽气法排除气体;当使用煤油作试液时,应采用真空抽气法排除气体。
5.5当采用煮沸法排除气体时,煮沸时间在加热沸腾以后,不应少于1h。
5.6当采用真空抽气法排除气体时,真空压力表读数宜为100kPa,抽至无气泡逸出,抽气时间不宜少于1h。
5.7将经过排除气体的试液注入比重瓶至近满,然后置于恒温水槽内,使瓶内温度保持稳定并使上部悬液澄清。
5.8塞好瓶塞,使多余试液自瓶塞毛细孔中溢出,将瓶外擦干,称瓶、试液和岩粉的总质量,并测定瓶内试液的温度。
5.9洗净比重瓶,注入经排除气体并与试验同温度的试液至比重瓶内,按本条(7)、(8)程序称瓶和试液的质量。
5.10称量精确至0.0001g。
6. 试验成果整理应符合下列要求:6.1按下列公式计算岩石颗粒密度:012.sss m m m m ρρ=+-式中s ρ-----岩石颗粒密度(g/cm 3);s m ----干岩粉的质量(g ); 1m -----瓶、试样总质量(g );2m -----瓶、试样、岩粉总质量(g );0ρ-----与试样温度同温的试液密度(g/cm 3)。
6.2颗粒密度试验应进行两次平行测定,两次测定的差值不得大于0.02g/cm ,取两次测值的平均值。
6.3计算值精确至0.01。
6.4颗粒密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、比重瓶编号、试液温度、试液密度、干岩粉质量、瓶和试液总质量,以及瓶、试液和岩粉总质 三、块体密度试验 1.试验方法岩石块体密度试验可采用量积法、水中称量法或蜡封法,并应符合下列要求: 1.1凡能制备成规则试件和各类岩石,宜采用量积法。
1.2除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外,均可采用水中称量法。
1.3不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石,宜采用蜡封法。
2. 量积法试件应符合下列要求:2.1试件尺寸应大于岩石最大颗粒的10倍。
2.2试件可用圆柱体、方柱体或立方体。
2.3沿试件高度,直径或边长的误差不得大于0.3mm 。
2.4试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm 。
2.5端面应垂直于试件轴线,最大偏差不得大于0.25°。
2.6方柱体或立方体试件相邻两面应互相垂直,最大偏差不得大于0.25°。
3. 蜡封法试件宜为边长40~60mm的浑圆状岩块。
4. 测干密度时,每组试验试件数量不得少于3个;测湿密度时,试件数量不宜少于5个。
5.试件描述应包括下列内容:5.1岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等。
5.2节理裂隙的发育程度及其分布。
5.3试件的形态。
6.主要仪器和设备应包括下列各项:6.1钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等。
6.2烘箱和干燥器。
6.3天平。
6.4测量平台。
6.5熔蜡设备。
6.6水中称量装置。
7.量积法试验应按下列步骤进行:7.1量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或边长,按平均值计算截面积。
(2)量测端面周边对称四点和中心点的五个高度,计算高度平均值。
7.2将试件置于烘箱中,在105~110℃的恒温下烘24h,然后放入干燥器内冷却至室温,称试件质量。
7.3长度量测精确至0.01mm,称量精确至0.01g。
8.蜡封法试验应按下列步骤进行:8.1测湿密度时,应取有代表性的岩石制备试件并称量;测干密度时,试件应在105~110℃恒温下烘24h,然后放入干燥器内冷却至室温,称干试件质量。
8.2将试件系上细线,置于温度60℃左右的熔蜡中约1~2s,使试件表面均匀涂上一层蜡膜,其厚度约1mm 左右。
当试件上蜡膜有气泡时,应用热针刺穿并用蜡液涂平,待冷却后称蜡封试件质量。
8.3将蜡封试件置于水中称量。
8.4取出试件,擦干表面水分后再次称量。
当浸水后的蜡封试件质量增加时,应重做试验。
8.5湿密度试件在剥除蜡膜后,按本标准第2.1.5条的步骤,测定岩石含水率。
8.6称量精确至0.01g 。
9.试验成果整理应符合下列要求:9.1量积法按下列公式计算岩石块体干密度:sdm AHρ=式中d ρ-----岩石体干密度(g/cm 3);m s -----干试件质量(g ); A -----试样截面积(cm 2); H -----试样高度(cm )。
9.2蜡封法按下列公式计算岩石块体干密度和块体湿密度:121sdswpm m m m m ρρρ=---121swpm m m m m ρρρ=---10.01dρρω=+式中 ρ ----岩石块体湿密度(g/cm 3);m -----湿试样质量(g ); 1m -----蜡封试样质量(g );2m -----蜡封试样在水中的称量(g );ρw-----水的密度(g/cm3);wρ-----石蜡的密度(g/cm3);pω-----岩石含水率(%)。
9.3计算值精确至0.01。
9.4块体密度试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试验方法、试件质量、试件水中称量、试件尺寸、水的密度和蜡的密度。
四、吸水性试验1.岩石吸水性试验应包括岩石吸水率试验和岩石饱和吸水率试验,并应符合下列要求:1.1岩石吸水率采用自由浸水法测定。
1.2岩石饱和吸水率采用煮沸法或真空抽气法测定。
1.3在测定岩石吸水率和饱和吸水率的同时,应采用水中称量法测定岩石块体密度。
1.4本试验适用于遇水不崩解的岩石。
2. 试件应符合下列要求:2.1规则试件应符合本标准第2.3.3条的要求。
2.2不规则试件宜为边长40~60mm的浑圆状岩块。
2.3每组试验试件的数量不得少于3个。
3.试件描述应符合本标准第2.3.5条的规定。
4.主要仪器和设备应包括下列各项:4.1钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等。
4.2烘箱和干燥器。
4.3水槽。
4.4真空抽气设备和煮沸设备。
4.5水中称量装置。
5.试验应按下列步骤进行:5.1将试件置于烘箱内,在105~110℃温度下烘24h,取出放入干燥器内冷却至室温后称量。
5.2当采用自由浸水法饱和试件时,将试件放入水槽,先注水至试件高度的1/4处,以后每隔 2h分别注水至试件高度的1/2和3/4处,6h后全部浸没试件。
试件在水中自由吸水48h后,取出试件并沾去表面水分称量。
5.3当采用煮沸法饱和试件时,煮沸容器内的水面应始终高于试件,煮沸时间不得少于6h。
经煮沸的试件,应放置在原容器中冷却至室温,取出并沾去表面水分称量。
5.4当采用真空抽气法饱和试件时,饱和容器内的水面应高于试件,真空压力表读数宜为100kPa ,直至无气泡逸出为止,但总抽气时间不得少于4h。
经真空抽气的试件,应放置在原容器中,在大气压力下静置4h,取出并沾去表面水分称量。
5.5将经煮沸或真空抽气饱和的试件,置于水中称量装置上,称试件在水中的质量。
5.6称量精确至0.01g 。
6.试验成果整理应符合下列要求:6.1按下列公式计算岩石吸水率、饱和吸水率、干密度:.100o sasm m m ω-=.100p ssa sm m m ω-=.sdw p wm m m ρρ-=式中 a ω-----岩石吸水率(%);saωa -----岩石饱和吸水率(%);dρ-----岩石块体干密度(g/cm 3);o m -----试样浸水48h 的质量(g ); s m -----干试样质量(g );m-----试样经煮沸或真空抽气饱和后的质量(g);pm-----饱和试样在水中的称量(g);w-----水的密度(g/cm3)。
w6.2计算值精确至0.01。
6.3吸水性试验记录应包括工程名称、试件编号、试件描述、试验方法、干试件质量、浸水后质量、强制饱和后的质量、试件水中称量及水的密度。
岩石物理试验记录表。