岩石的抗拉强度试验
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。
岩石物性测定
岩石物性测定引言：岩石是地壳中的主要构成部分，其物性参数的测定对于地质勘探、工程建设、矿产资源开发等具有重要的意义。
岩石物性参数包括密度、孔隙度、饱和度、渗透率、抗压强度、抗拉强度、弹性模量等。
本文将介绍常见的岩石物性测定方法及其原理和应用。
一、密度测定：密度是岩石物性中的一个重要参数，通常分为体积密度和真实密度两种。
体积密度可以通过测量岩石的质量和体积来确定，真实密度则是指岩石矿物各个组成部分的密度。
常用的密度测定方法有测重法、气浮法、全自动水浸法等。
测重法需要用到天平、测量容器等设备。
首先，我们将岩石样品放入干燥容器中，并称量其质量。
然后，将容器降入装满水的水槽中，记录水面的变化。
根据浸入前后的体积差和质量差，可以计算出岩石样品的体积密度。
气浮法是通过比较岩石样品在气体和液体中的浮力来测定岩石的密度。
首先，将干燥的岩石样品置于量筒中，注入一定量的液体和气体，测量液位和压强的变化。
通过计算浸没物体的浮力和物体的体积，可以得到岩石样品的密度。
全自动水浸法是一种相对较新的测定方法。
它通过测量岩石样品在液体中的浸入力和浸没力的差异，计算岩石的体积密度。
这种方法具有自动化程度高、操作简单等特点，广泛应用于实际生产和科学研究中。
二、孔隙度测定：孔隙度是岩石中孔隙（包括微孔隙和裂隙）所占的比例。
它是表征岩石透水性和储集性等重要指标。
常用的孔隙度测定方法有曲线法、质量法和气体法。
曲线法是通过岩石样品的吸入曲线或排出曲线来测定孔隙度。
这种方法可以通过测量曲线的上升段或下降段，来计算样品的孔隙度。
曲线法简单易行，非常适用于现场测试。
质量法是利用岩石样品在称重前后的质量差异来测定孔隙度。
首先，将干燥的岩石样品放入烘箱中加热，使其中的水分全部挥发。
然后，将样品放入测量容器中，称量质量，并记录浸泡前后的质量变化。
根据质量差异和岩石的体积，可以计算出孔隙度。
气体法是基于气体在岩石孔隙中扩散的原理来测定孔隙度。
在实验中，我们将岩石样品置于密封的测量装置中，然后注入气体，并测量气体的扩散速率。
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]。
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。
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。
岩石的抗拉强度试验
岩石的抗拉强度试验一、实验目的与要求岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。
通常所说的抗拉试验是指直接拉伸破坏实验。
由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间，因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。
劈裂法是最基本的方法。
通过本实验要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序，实验所用夹具的具体要求，掌握岩石单向抗拉强度的测试过程及计算方法。
二、实验仪器1.钻石机或车床，锯石机，磨石机或磨床。
2.劈裂法实验夹具，或直径2.0mm钢丝数根。
3.游标卡尺（精度0.02mm），直角尺，水平检测台，百分表架和百分表。
4.材料实验机三、试件规格、加工精度、数量1.试件规格标准试件采用圆盘形5−0.2+0.6cm，直径，厚2.5±0.2cm，也可采用5cm×5cm×2.5cm（公差±0.2cm）的长方形试件。
2.试件加工精度、数量应符合MT44-87《煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方法》中的规定四、实验原理图1显示的是在压应力作用下，沿圆盘直径y-y的应力分布图。
在圆盘边缘处，沿y-y 方向（σy）和垂直y-y（σx）方向均为压应力，而离开边缘后，沿y-y方向仍为压应力，但应力值比边缘处显著减少，并趋于平均化；垂直y-y方向变成拉应力。
并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。
虽然拉应力的值比压应力值低很多，但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏，破坏是从直径中心开始，然后向两端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。
χyr/R0.5-0.5σyσxy压缩拉伸应力值/MPa160120804040图1 劈裂实验应力分布示意图五、实验内容1.了解试件的加工机具、检测机具，规程对精度的要求及检测方法；2.学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法；3.学会间接测试岩石抗压强度及数据处理方法。
岩石力学性质试验
岩石力学性质试验一、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9.5～10.5cm。
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1.4.1试样加工设备钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。
1.4.2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。
1.4.3加载设备压力试验机。
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。
岩石抗拉强度试验
岩石抗拉强度试验
岩石抗拉强度试验是一种测试岩石抵抗拉伸应力的实验。
以下是进行这种实验的步骤：
1. 准备试样：从岩石上切割出一个标准的圆柱形试样，其直径通常为50mm，高度为其直径的0.5-1倍。
试样的端面应垂直于其轴线，且最大偏差不应超过0.25度。
2. 安装试样：将试样放置在压力试验机的承压板上，确保其位置正确且稳定。
3. 加载：在试样的直径方向上施加线性载荷，使其受到拉伸应力。
为了提高实验精度，选择压力试验机的吨位不宜过大，通常在总吨位的10%-90%之间进行试验，并能连续加载且无冲击。
4. 记录数据：在拉伸过程中，记录试样的变形情况以及所需的载荷。
当试样断裂时，记录此时的拉伸应力。
5. 结果分析：根据记录的数据，计算岩石的抗拉强度。
该强度可以通过拉伸应力与试样横截面积的比值得到。
需要注意的是，由于岩石的抗拉强度远低于其抗压强度，因此在进行抗拉强度试验时需要特别注意试样的制备和加载条件，以确保实验结果的准确性和可靠性。
岩石抗拉强度
对轴压模拉伸试验
它以 弹性理论中厚壁圆筒理论 为基础 孔径等于盘厚 方法：在孔内充填75%的松香与25%的石蜡混合物。刚性压 模对填料施压,在压模与填料的接触面上产生轴向压应力,因 填料的塑性较好,所以孔壁将受大小为 的径向压力。
σr ———试件内点r处的径向应力; σθ———试件内点r处的切向应力
1、 劈裂法
间接拉伸法
2、点荷载法
弧压劈裂法 巴西法（劈裂试验法） 角压劈裂法 水压破裂法
3、正方形板对轴压裂试验 对轴压模拉伸试验 等等
3
直接拉伸试验方法
应力集中破坏严重
高强度水泥
高强度树脂
2019/3/29
4
直接拉伸试验方法
计算公式：破坏时的最大轴向拉伸荷载 除以试件的横截面积。即：
P
Rt P / A
A P
2019/3/29 5
劈裂法
弧压劈裂法 角压劈裂法
水压破裂法 巴西法（略）
2019/3/29 6
弧压劈裂法
弧形夹具劈裂试验(图a)为国际岩石力学学会实 验室和现场标准化委员会建议的确定岩石材料 抗拉强度的方法。 通过两个弧形夹片对圆盘试块进行加载, 使岩 石劈裂破坏。
弧形夹片的半径为40mm 圆盘试块的直径为54mm
2019/3/29
13
2019/3/29
14
9
点荷载试验法
方法：直接放到现场的点荷载仪上，加载劈裂破坏。
计算：
I P / y2
I ——点荷载强度指标 P ——试件破坏时的极限荷载 y ——加载点试件的厚度
建议：用Ф50mm的钻孔岩芯为试件。
2019/3/29
10
点荷载试验法的优点
岩石抗拉强度试验方法
岩石抗拉强度试验方法嘿，咱今儿就来唠唠岩石抗拉强度试验方法这档子事儿。
你想啊，岩石那可是大自然里的硬骨头，平时就老老实实地待在那儿。
可咱为啥要去研究它的抗拉强度呢？这就好比咱要了解一个大力士能有多大力气一样，只有知道了，才能更好地利用它或者应对它呀！一般来说，常见的岩石抗拉强度试验方法有直接拉伸法和间接拉伸法。
直接拉伸法呢，就像是直截了当地跟岩石较劲儿，直接拉它，看它啥时候撑不住。
这方法简单粗暴，但是操作起来可不太容易，就像要驯服一头倔驴似的。
再说说间接拉伸法，这里面又有好几种呢。
比如说劈裂法，就像是用巧劲把岩石给劈开，通过观察它怎么被劈开的来推断它的抗拉强度。
还有弯曲梁法，这就好像让岩石在一个特殊的“跷跷板”上，看看它能承受多大的弯曲力量。
你说这岩石也是怪有意思的，平时看着硬邦邦的，可在这些试验里，它就得乖乖地“露出真面目”。
咱就像侦探一样，通过各种方法去探究它的秘密。
你想想看，如果没有这些试验方法，咱对岩石的了解能有多少？那盖房子的时候，建大桥的时候，不就心里没底儿了嘛！就好比你要去跟一个大力士掰手腕，你总得先知道他大概有多大力气吧，不然不是自讨苦吃嘛。
在做这些试验的时候，那可得仔细着点儿，每一个步骤都不能马虎。
就像做饭一样，盐放多了或者火候没掌握好，那做出来的菜味道可就不对了。
试验也是如此，稍微有一点儿差错，得出的结果可能就不靠谱啦。
而且啊，不同的岩石那脾气可不一样，有的硬得像石头，有的稍微软一点儿。
这就要求咱在选择试验方法的时候得对症下药，可不能瞎搞。
哎呀，说了这么多，其实就是想让你明白，岩石抗拉强度试验方法可不是随随便便就能搞定的事儿。
它需要我们的耐心、细心和专业知识。
总之呢，岩石抗拉强度试验方法是个很重要的事儿，咱得重视起来。
只有这样，咱才能更好地和这些大自然的“硬家伙”打交道，才能让它们为我们的生活和建设服好务呀！你说是不是这个理儿？。
不同试验方法下岩石抗拉强度及破裂特性
实验技术与管理 Experimental Technology and Management
第 37 卷 第 10 期 2020 年 10 月 Vol.37 No.10 Oct. 2020
DOI: 10.16791/ki.sjg.2020.10.013
图 2 3 种不同试验方法加载示意图
此外，在直接拉伸和劈裂拉伸试样中部分别沿直 径和劈裂破坏方向粘贴应变片，及在三点弯曲试样底 部中间粘贴应变片，以测量岩样在加载过程中可能发 生的拉伸变形。
黄正均，等：不同试验方法下岩石抗拉强度及破裂特性
47
表 1 不同岩性试样件数及主要参数
岩性 样品数
天然密度 含水率 孔隙率 纵波波速 动弹性模 ρ0/(g∙cm–3) w0/% n/% Vp/(m∙s–1) 量 Edt/GPa
46
实验技术与管理
firstly develop at the two ends of the slit and then to the centre. The deformation and failure of rock under the three-point bending method is cracked from the bottom surface and develops to the centre. Key words: rock tensile strength; direct tensile; Brazilian splitting; three-point bending; deformation modulus
收稿日期: 2020-01-06 基金项目: 国际科技创新合作重点专项（2018YFE0101100）；国家自然基金重点项目（51774022） 作者简介: 黄正均（1985—），男，重庆垫江，硕士，高级工程师，主要从事高校实验室岩土工程实验教学与科研试验方面的研究。 E-mail: huang_jun.0518@ 通信作者: 隋智力（1973—），男，黑龙江齐齐哈尔，副教授，主要从事岩土力学及工程教学科研工作。 E-mail: szl601@
采矿岩石力学实验报告
岩石力学实验报告班级：学号:姓名：日期：西安科技大学实验一 岩石单轴抗压强度的测定一、 实验目的1、 掌握岩石力学性质的实验方法。
2、 熟悉试验机的操作技能及使用方法。
3、 对完整岩石强度分级和性能描述。
二、 实验原理利用材料试验机对岩石试件进行单轴压缩，使岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限强度，数值等于破坏时的最大压应力，其抗压强度等于破坏时的荷载与受力截面积之比。
即 10⨯=FPR Mpa 三、 实验设备及工具1、 材料实验机-----30吨万能材料试验机2、 游标卡尺（精度0.02毫米） 四、 岩石试件及数量标准试件采用直径5厘米的圆柱体，高径比为2，并且两端面平行（要求两端面不平行度小于0.01厘米），上下端直径偏差小于0.02厘米。
相同状态下同一种岩性试件（最好从同一块岩石上取下）的数量一般不少于3块，若测定结果偏离度大于20％级以上时应适当增补测试试件的数量，一保证测试结果。
五、 实验方法及程序1、 对岩石试件进行编号，并对其颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态进行详细描述，并填入记录表内。
2、 量测试件尺寸，量测时应在试件高度的上中下三个部位分别量测两个相互正交的直径，取其算术平均值作为直径，精度0.1毫米。
试件高度测定精度1.0毫米。
3、 选择压力机度盘（根据岩石试件的岩性及试件的完整情况进行选择），并挂上相应的摆锤。
4、 启动压力机，将度盘指针调整到零，使其处于工作状态。
5、 将试件置于压力机承压板中心，调整球形坐使试件截面与压力机承压板平行，以便使试件上下受力均匀，必要时应设置防护网，以免试件压裂时崩出伤人。
6、 以每秒0.5~1Mpa 的速度加载直到破坏。
7、 记录破坏荷载以及加载过程中出现的现象，对破坏后的试件进行描述。
六、 实验结果计算1、单个试件的单项抗压强度 10⨯=FPRMpa 式中：P---------------试件破坏荷载，KN ；F---------------试件初始截面积，cm 2；2、每组试件单向抗压强度算术平均值（取小数点后1位）；11np i i R R MPa n ==∑式中：R i ---------------第i 个试件单项抗压强度，Mpan----------------每组试件的数量。
岩石力学试验报告
岩石力学试验报告岩石力学实验指导书及实验报告班级1姓名山东科技大学土建学院实验中心编2目录一、岩石比重的测定二、岩石含水率的测定三、岩石单轴抗压强度的测定四、岩石单轴抗拉强度的测定五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度试验）六、岩石变形参数的测定七、煤的坚固性系数的测定3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45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：sd 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测定次数试样重g（克）比重瓶试样蒸馏水合重g1（克）比重瓶满瓶蒸馏水合重g2（克）试样比重d岩石平均比重dο备注岩石在天然状态下所含水分的重量与岩石烘干后的重量之比为岩石的含水率。
岩石力学试验指导书
岩石力学试验指导书(适用于地质、土木、水工等专业)岩石力学课程组编写华北水利水电学院岩石力学实验室二○○一年九月目录学生试验守则室内岩石试验的任务和工作基本要求试验一岩石单轴抗压试验试验二岩石抗拉强度试验试验三岩石快速直剪试验试验四单轴压缩变形试验说明：本试验指导书主要依据为：(1)中华人民共和国国家标准：《工程岩体试验方法标准》GB/T50226-1999(2)中华人民共和国水利部：《水利水电工程岩石试验规程》学生试验守则一、每次试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试验的教学内容；预习内容包括仔细阅读试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试验的意义、目的、操作步骤。
对辅导教师提出的检查性问题，应能回答，否则不得进行试验。
三、试验时态度应严肃认真，严格按辅导教师及试验指导书上所讲的操做步骤进行试验，每台设备的操做应按各设备的操做准则进行，以免损坏设备或造成事故。
非本次试验使用的仪器设备不得乱动。
四、每次试验前由小组长填写仪器设备领用单。
试验完毕后，应将所用仪器设备擦洗干净，放回原处，经小组长检查，辅导教师验收无误后方可离室。
如有损坏，应填写仪器设备损坏报告单，待后处理。
五、试验结束后，应在规定时间内提交试验报告。
试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。
试验成绩是期终考核成绩的一部分。
六、如试验结果未能达到要求或因故未做试验者，应申请补做试验，实验室同意后，在指定日期内进行补做。
以上守则同学们应自觉遵守。
室内岩石试验的任务和工作基本要求一、室内岩石试验的任务：是了解岩块的基本物理力学性质及其破坏机制；研究在工程建筑物荷载作用下基岩或围岩的工程性状，为工程地质评价和工程建筑物设计提供资料。
二、室内岩石试验工作基本要求：1、为使试验工作符合实际情况，保证成果质量，各工程勘测设计阶段的岩石试验工作，应在详细了解工程地质条件、设计意图、建筑物特点和可能采用的施工方法基础上进行。
岩石力学实验报告范文
岩石力学实验报告范文姓名：学号：班级：同组者姓名：日期：中南大学土木工程学院岩土工程实验室目录一、单轴抗压强度试验……………………………………………………2二、单轴压缩变形试验……………………………………………………3三、间接抗拉强度试验（劈裂法） (6)一．单轴抗压强度试验1．单轴抗压强度试验适用于能制成规则试件的各类岩石。
2．试件可用岩芯或岩块加工制成。
试件在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。
3．试件尺寸要求：⑴圆柱体直径宜为48~54mm。
⑵含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍。
⑶试件高度与直径之比宜为2.0~2.5。
4．试件精度要求：⑴试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。
⑵沿试件高度，直径的误差不得大于0.3mm。
⑶端面应垂直于试件轴线，最大偏差不得大于0.250。
5．主要仪器和设备：⑴钻石机、锯石机、磨石机、车床等。
⑵测量平台。
⑶检测合格并能按规定速率连续而均匀地加荷的200KN压力试验机。
6．试验应按下列步骤进行：⑴将试件置于压力机承压板中心，使试件两端面接触均匀。
⑵以每秒0.5~1.0MPa的速度加荷直至破坏，记录破坏荷载及加载过程中出现的现象。
⑶试验结束后，应描述试件的破坏形态。
7.试验成果整理应符合下列要求：⑴按下列公式计算岩石单轴抗压强度：R=PA式中R——岩石单轴抗压强度（MPa）P——试件破坏荷载(N)A——试件截面积(mm2)⑵计算值取3位有效数字。
抗压强度试验记录试验者___________计算者__________校核者___________试验日期__________试件处理情况试件尺寸(mm)长宽直径高试件截面积A(mm2)极限荷载P(N)石料产地用途抗压强度平均抗压强度(MPa)备注PR=A(MPa)2二．单轴压缩变形试验1．单轴压缩变形试验适用于能制成规则试件的各类岩石。
2．试件可用岩心或岩块加工制成。
试件在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。
1-2岩石强度实验
2.2实验测定内容实验测定内容包括：（1）单向抗压强度；（2）单向抗拉强度；（3）弹性模量；（4）泊松比；（5）内聚力；（6）内摩擦角。
2.3实验设备（1）抗剪实验采用的仪器设备为：WE-60型万能材料试验机，见图2.1。
（2）抗压和变形实验采用的仪器设备为：①WE-30型万能材料试验机，见图2.2；②静态电阻应变仪（型号YJ-31 ）；③电阻应变计（型号：BF120〜10AA ；电阻值：120.2 ±.1欧姆；灵敏系数:2.14 土％;级别：A）,见图2.3。
（a）WE-60型万能材料试验机（b ）抗剪夹具（变角图2.1 WE-60型万能材料试验机与抗剪夹具图2.2 WE-30型万能材料试验机图2.3静态电阻应变仪与电阻应变计（3）抗拉实验采用的实验设备为：WE-10型万能材料试验机（图2.4）2.4测量工器具（1）游标卡尺，精度为0.02mm；（2）天平（最大量程1000g,精确值1g）;（3）水平检测台。
2.5实验米用标准实验按照《中华人民共和国煤炭工业部标准》（1987-11-18发布，1987-12-10 实施）规定的“煤和岩石物理力学性质测定方法”进行实验测定，包括：MT-38-87 煤和岩石物理力学性质测定的采样一般规定；MT-44-87 煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方法；MT-45-87 煤和岩石变形参数测定方法；MT-46-87 煤和岩石抗拉强度测定方法；MT-47-87 煤和岩石抗剪实验方法。
（a）静态电阻应变仪（b）电阻应变计（a）WE-10型万能材料试验机（b ）抗拉夹具图2.4 WE-10型万能材料试验机与抗拉夹具表2.1各项实验所需标准式样尺寸与数量表测定项目标准式样尺寸(cm) 标准式样最低数量单向抗压强度直径5,高10 3个变形参数直径5,高10 3个单向抗拉强度直径5，咼2.5 3个抗剪强度直径5,高10 5个2.6岩样加工为测定岩样的物理力学性质，首先要对原始岩样进行加工，使其符合测量标准，方可进行测定。
岩石抗拉强度
2019/1/10
9
点荷载试验法的优点
点荷载试验可以测混凝土或其他天然建筑材 料的抗拉强度 点荷载试验可经验地计算出试样的抗压强度 点荷载试验可以到现场做 点荷载法试件加工简便，形状可以多种多样, 不但可计算抗拉强度,而且还可以反映岩石的 各向异性
2019/1/10 10
对轴压模拉伸试验
它以 弹性理论中厚壁圆筒理论 为基础 孔径等于盘厚 方法：在孔内充填75%的松香与25%的石蜡混合物。刚性压 模对填料施压,在压模与填料的接触面上产生轴向压应力,因 填料的塑性较好,所以孔壁将受大小为 的径向压力。
2019/1/10 5
弧压劈裂法
弧形夹具劈裂试验(图a)为国际岩石力学学会实 验室和现场标准化委员会建议的确定岩石材料 抗拉强度的方法。 通过两个弧形夹片对圆盘试块进行加载, 使岩 石劈裂破坏。
弧形夹片的半径为40mm 圆盘试块的直径为54mm
2019/1/10
6
角压劈裂法
岩石角形夹具劈裂试验(图b)为中华人民共和国原 煤炭工业部制定的“煤和岩石物理力学性质测定方 法” 中关于岩石抗拉强度的测定方法。 通过两个角形夹片对圆盘试块进行加载, 使岩石劈 裂破坏。
201912710点荷载试验法的优点点荷载法试件加工简便形状可以多种多样不但可计算抗拉强度而且还可以反映岩石的各向异性点荷载试验可以测混凝土或其他天然建筑材料的抗拉强度点荷载试验可经验地计算出试样的抗压强度点荷载试验可以到现场做201912711对轴压模拉伸试验它以弹性理论中厚壁圆筒理论为基础孔径等于盘厚方法
当用劈裂法测定岩石抗的拉强度时， 同时进行弧压劈裂和角 压劈裂两种试验, 取平均值作为岩石的抗拉强度更为精确。 2019/1/10
7Байду номын сангаас
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
岩石的抗拉强度试验
一、实验目的与要求
岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力
称为岩石的单轴抗拉强度。
通常所说的抗拉试验是指直接拉伸破坏实验。
由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间，因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。
劈裂法是最基本的方法。
通过本实验要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序，实验所用夹具的具体要求，掌握岩石单向抗拉强度的测试过程及计算方法。
二、实验仪器
1.钻石机或车床，锯石机，磨石机或磨床。
2.劈裂法实验夹具，或直径2.0mm钢丝数根。
3.游标卡尺（精度0.02mm），直角尺，水平检测台，百分表架和百分表。
4.材料实验机
三、试件规格、加工精度、数量
1.试件规格
标准试件采用圆盘形5+0.6直径，厚2.5±0.2cm，也可采用5cm ×5cm×2.5cm（公−0.2cm，
差±0.2cm）的长方形试件。
2.试件加工精度、数量应符合mt44-87《煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方
法》中的规定
四、实验原理
图1显示的是在压应力作用下，沿圆盘直径y-y的应力分布图。
在圆盘边缘处，沿y-y方向（σy）和垂直y-y（σx）方向均为压应力，而离开边缘后，沿y-y方向仍为压应力，但应力值比边缘处显著减少，并趋于平均化；垂直y-y方向变成拉应力。
并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。
虽然拉应力的值比压应力值低很多，但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而导致
试件沿直径的劈裂破坏，破坏是从直径中心开始，然后向两端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。
χ
r/r0.5σ
y
y
σ
x
x
40拉伸
160压缩
1208040图1劈裂实验应力分布示意图
五、实验内容
1.了解试件的加工机具、检测机具，规程对精度的要求及检测方法；
2.学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法；
3.学会间
接测试岩石抗压强度及数据处理方法。
六、实验步骤
1.测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含
水状态机加工过程中出现的问题进行描述，并填入记录表1-1内。
2.检查试件加工精度，测量试件尺寸，填入记录表内。
3.选择材料实验机度盘时，一般应满足下式：0.2p0
具内，夹具上、下刀刃对准加载基线，用两侧夹持螺钉固定好试件，或用两根直径2.0mm的钢
的中心线和材料实验机的中心线在一条直线上。
6.开动材料实验机，施加数百牛载荷后，松开夹具两侧夹持螺钉，然后以
0.03~0.05mpa/s的速度加载，直至试件破坏。
7.记录破坏载荷，对破坏后的试件进行摄影或描述。
七、注意事项
1.记录试件的完整状态，
2.选择合适的材料实验机及合适的实验机度盘值，
3.夹具对试件的加载方向要与试件的轴线在一平面上，
4.选择合适的加载速率。
八、数据处理
2p
2×11.236
计算试件单向抗拉强度：r1=
πdl
×10=
3.14×
4.98×2.98
×10mpa=4.822mpa
式中r1—试件的抗拉强度，mpa；p—试件破坏载荷，kn;l—试件直径，cm;l—试件厚度，cm。
九、误差分析
1.试件加工过程中存在误差、不能完全接近标准试件；
2.实验设备本身的系统误差。