岩体力学实验
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。
岩体力学试验指导书
岩石力学试验指导书王 生 编 写吉林大学2009 年 5 月 18 日目录前 言…..………………………………………………….1实验一岩石抗压强度实验………………………………….2实验二岩石变形(弹性模量与泊松比)实验.....................6实验三岩石抗拉强度实验………………………………….12实验四岩石抗剪断强度实验……………………………….16实验五岩石三轴剪切强度实验…………………………….21六试验报告的基本要求………………………………..25七问答思考题 ………………………………………..26前言岩体力学是一门基础理论学科,同时也是一门实践性很强的学科。
试验课的内 容也是本学期重要的教学环节之一。
它不仅是消化和巩固课堂讲授内容的有效途 径,也是以后工作中、工程上常遇见的重要指标。
所以,通过室内岩石力学试验,使同学们更好地巩固和深化理解课堂上所学的 专业理论知识,掌握室内试验的基本原理、方法和步骤,培养同学们动手能力,掌 握试验基本功,进行资料整理,分析试验结果的可靠程度,提交试验报告,都具有 重要的实际意义。
目前,随着国民经济的迅猛发展,建筑工程日趋大型化,地基基础埋深不断增 加。
例如,大中型城市高层建筑物、核电站、地铁、公路、铁路线路及隧洞、煤田、 露天开采、石油、冶金、矿山开采、竖井及巷道、筑路、架桥、水利水电、交通运 输、山体边坡、水库坝基、工业与民用建筑和国防建设的需要,对地表及深部的基 岩性质作全面的了解,尤其是近些年建筑石材的开发和利用,都需要有室内试验, 提供试验数据,供设计部门、生产单位合理利用。
目的与意义:岩石力学实验教学是《岩体力学》课程教学计划中实践教学的主 要环节。
岩石力学实验教学的目的在于通过实验教学使学生了解并掌握岩石力学性 质实验的基本方法、操作步骤,了解仪器设备的性能,以及使用中的注意问题。
同 时培养学生实际动手能力和解决实际问题的工作能力,并通过实验进一步加深理解 岩石力学性质的物理本质,以及力学破坏机理,为以后的生产工作,科学研究奠定 实验工作基础, 岩石抗压、抗拉、抗剪断、岩石三轴试验是岩石力学性质的主要组成部分。
岩体力学实验报告
岩体力学试验报告专业:姓名:学号:组次:同济大学岩体工程研究室二〇一三年九月试验一块体密度试验一、试验目的二、试验记录:岩石块体密度量积法试验记录表项目编号:试验者:校核者:试验日期:三、回答问题1、岩石块体密度试验有哪几种方法?各适用于什么条件?2、量积法试件应符合什么要求?3、含水率对块体密度有何影响?四、试验中的问题及对本次试验的意见和建议:五、成绩评定:岩石单轴抗压试验一、试验目的二、试验记录:岩石单轴抗压强度试验记录表项目编号:试验者:校核者:试验日期:三、试件破坏形态(画草图)四、回答问题1、压力机上为何要配球型调节座?2、影响试验结果的试验因素有哪些?五、试验中的问题及对本次试验的意见和建议:六、成绩评定:试验三岩石抗拉强度(劈裂法)一、试验目的二、试验记录:岩石单轴抗拉强度试验(劈裂法)记录表项目编号:试验者:校核者:试验日期:三、试件破坏形态(画草图)四、回答问题1、为何劈裂法试验可测得岩石的单轴抗拉强度?2、影响试验结果的试验因素有哪些?五、试验中的问题及对本次试验的意见和建议:六、成绩评定:试验四岩石单轴压缩变形试验一、试验目的二、试验记录:岩石压缩变形记录表试验者:校核者:试验日期:试验者:校核者:试验日期:试验者:校核者:试验日期:三、绘制应力-纵向应变、横向应变-纵向应变关系图四、回答问题1、本试验的关键步骤有哪些?2、本试验对应变片的大小和粘贴方式有何要求?五、试验中的问题及对本次试验的意见和建议:六、成绩评定:试验五直剪试验一、试验目的二、试验记录:直剪试验记录表项目编号:试验者:校核者:试验日期:三、绘制τ~σ关系曲线:四、试验成果分析:根据剪应力和法向应力绘制关系曲线,按库伦表达式确定相应的岩石抗剪强度参数。
五、回答问题1、直剪试验的特点是什么,其适用于哪类岩体?2、在剪切过程中为何会有扩容现象?六、试验中的问题及对本次试验的意见和建议七、成绩评定试验六三轴压缩强度试验一、试验目的二、试验记录:(见记录表)岩石三轴压缩试验记录表项目编号:仪器编号:试验日期:试验者:计算者:校核者:三、试验破坏形态(画草图)四、τ~σ坐标图上绘制莫尔应力圆五、试验成果分析:根据库伦-莫尔强度理论确定岩石三轴应力状态下的强度参数。
工程岩体试验方法标准
工程岩体试验方法标准
工程岩体试验是对岩石进行实验测试的方法,在应用中需要遵循一些标准和规范。
以下是一些常用的工程岩体试验方法标准:
1. 岩石采样方法标准:该标准规定了岩石取样的方法,包括采样器选择、取样位置、取样数量等要求。
2. 岩石物理力学性质测试标准:该标准规定了测定岩石的强度、弹性模量、抗压强度、抗拉强度等物理力学性质的测试方法。
3. 岩石水文力学性质测试标准:该标准规定了岩石渗透性、孔隙度、渗透系数等水文力学性质的测试方法。
4. 岩石断裂特性测试标准:该标准规定了岩石强度、韧度、断裂模式等断裂特性的测试方法。
5. 岩石变形特性测试标准:该标准规定了岩石应力-应变关系、围压对变形的影响等变形特性的测试方法。
在进行工程岩体试验时,需要根据具体实验目的选择相应的标准,并按照标准要求进行实验操作。
这些标准的遵循能够确保实验结果的准确性和可靠性,为工程设计和施工提供科学依据。
《岩体力学》岩石试件加工制备实验
《岩体力学》岩石试件加工制备实验一、试验的目的(1)掌握岩样取样要求和方法(2)掌握岩石试件制备中取芯、切割、打磨操作及制备后岩样干燥、饱和方法和要求。
本次试验主要为岩石力学性能试验加工制备符合要求的岩样。
二、主要仪器设备(1)试件加工设备钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。
取芯机 切割机 磨石机 图1-1 岩石试件加工设备(2)量测工具与有关仪器游标卡尺,直角尺, 放大镜,天平(称量大于500g ,感量0.01g ),烘箱和干燥箱,水槽、煮沸设备。
岩石磨三、岩样采样要求1)采样(1)采样数量应根据工程性质决定,岩样可在试坑、平洞、竖井、天然地面、边坡及钻孔中采取,所取岩样应具有代表性,采取岩样时,应让岩样受到最小程度扰动,并保持岩块、岩芯原状结构及天然湿度;用钻机取样时,每节岩芯两端面完整长度不宜小于12厘米,除此以外的取样,应将岩石修凿成15~17厘米见方岩块,制样时应注意岩石结构不被破坏,经爆破后的岩石,在选取试样时更应注意;对于风化度高的软质岩石和结构面较发育的破碎岩石,每节岩芯两端面完整长度不宜小于10厘米,岩块制成10厘米见方,涉及变形模量、弹性模量、三轴试验每节岩芯两端面完整长度不宜小于20厘米、直径不宜小于10厘米,岩块制成20厘米见方岩块。
(2)采取岩样数量应满足所要求进行的试验项目和试验方法的需要。
下表为室内岩石试验加工成标准试件后,各试验项目试样数量表,采取岩样数量参考下表酌情多取试样。
岩石试验加工成标准试件后各试验项目试样数量见表1-1表1-1岩石各试验项目试样数量表注:①、表中所列“试样重量或体积”指对应试验项目加工成标准试件时试样所需数量,如工程需要做多种试验时,应视具体情况多取样品。
②、特殊试验项目的取样数量,可酌量采取。
③、加工力学试件后试样可兼做物理试验项目或用剩余试样加工物理试验项目试件。
④、力学项目属破坏性试验,试件必须单独加工,采样时应满足需要。
2)、岩样的封装(1)要保持天然含水量、易风化、干缩湿胀类岩石,在采取后应立即密封包装,密封时可先用胶布封严再涂上融蜡,以防岩石中水分散失或吸潮;密封后的岩样在装箱前应存放于室内阴凉和防冻的地方。
岩体力学实验报告
实验报告项目单轴抗压强度试验xx系 xx 级 xxxx 专业 x班成绩姓名xxx 学号 xxxxx 第 x 组日期 xxxxxx单轴抗压强度试验一、实验目的测定岩石的单轴抗压强度Re。
当无侧卸式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。
岩石的单轴抗压强度主要用于岩石的强度分级和岩性描述。
本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。
二、实验仪器设备1、制样设备:钻石机、切石机及磨石机。
2、测量平台、游标卡尺等。
3、Y AW-2000型恒压加荷全自动压力试验机。
三、实验原理岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时,单位面积上所承受的最大压应力:(MPa)一般简称抗压强度。
根据岩石的含水状态不同,又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。
岩石的单轴抗压强度,常采用在压力机上直接压坏标准试样测得,也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行,或用其它方法间接求得。
四、实验内容(一)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,不允许发生人为裂隙。
(2)试样规格:一般采用直径5cm、高10cm的园柱体,以及断面边长为5厘米,高为10厘米的方柱体,每组试样必须制备5块。
(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°。
2、测量试样尺寸量测试样断面的边长,求取其断面面积(A)。
3、安装试样、加荷将试样置于试验机承压板中心,调整有球形座,使之均匀受载,然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷,直至试样破坏,记下破坏荷载(P)。
4、描述试样破坏后的形态,并记录有关情况。
5、按下式计算岩石的单轴抗压强度式中:σC――岩石的单轴抗压强度(MPa);P――破坏荷载(N);A――垂直于加荷方向试样断面积(mm2)。
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。
岩石力学实验测试方法--崔振东(中科院地质与地球物理)
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二、岩石力学试验相关设备 1、岩石力学试样制备设备
岩石钻孔取芯机、岩石切割机、岩石磨平机、 岩石抛光机、岩石预制裂纹切割机等。
钻孔取芯机
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岩石切割机
精密切割机
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岩石磨平机
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岩石抛光机
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岩石预制裂纹切割机
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2、试验设备 微机伺服电子万能试验机、微机伺服液压试验 机、及其他特殊试验设备(如点荷载仪、霍普金 森杆撞击系统等)。
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实验步骤:
试验前测量:原始尺寸、含水 率、密度、矿物成分、微结构等。
初始条件设定:清零、量程等
试样安装:点击“下降”按钮 移动横梁,调整至合适位置,将 试样放入夹具或粘贴在加载端, 施加几十牛的初始载荷拉紧。 加载试验:设定试验速度(以 ASTM和ISRM标准为主),点击 “上升”按钮开始拉伸试验,试 样断裂后试验机自动停止加载。
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实验结果处理:
Instron 加载平台
Instron 引伸计
Instron 控制系统
Instron 液压动力源
Instron 液压油降温水箱
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MTS-SANS CMT系列微机控制电子万能试验机
最大载荷 100KN ,采用 Powertest 软件控制加载过程和数据采集,可 进行岩石单轴拉伸、单轴压缩与三点弯曲试验。并配备有高低温箱和 WK650 型高精度温控器,温控范围 -70℃—350 ℃,可实现高低温环境下 的拉伸、压缩与弯曲试验。
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热电阻温度传感器
光纤温度传感器
利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变 化的原理进行测温。
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4、其他辅助设备:夹具、应变片、声发射仪等。
岩体的实习报告
一、实习背景随着我国基础设施建设的快速发展,岩体力学在工程建设中的应用越来越广泛。
为了提高自身在岩体力学领域的专业素养,我参加了为期一周的岩体力学实习。
本次实习旨在通过实际操作,了解岩体力学的基本原理,掌握岩体力学实验方法,提高对岩体力学问题的分析和解决能力。
二、实习内容1. 实习地点:某矿业工程学院岩体力学实验室2. 实习时间:2021年X月X日至2021年X月X日3. 实习内容:(1)岩体力学基本原理学习实习期间,我们首先学习了岩体力学的基本原理,包括岩体的应力、应变、强度、稳定性等基本概念。
通过学习,我们了解到岩体力学在工程建设中的重要性,以及如何运用岩体力学知识解决实际问题。
(2)岩体力学实验操作实习期间,我们进行了以下岩体力学实验操作:1. 单轴抗压强度试验:该试验用于测定岩石在单轴应力状态下的抗压强度。
实验过程中,我们学习了岩石样品的制备、试验设备的操作以及实验数据的记录与分析。
2. 岩石弹性模量试验:该试验用于测定岩石在弹性变形范围内的应力与应变关系。
实验过程中,我们掌握了岩石样品的制备、试验设备的操作以及实验数据的记录与分析。
3. 岩石抗剪强度试验:该试验用于测定岩石在剪切应力状态下的抗剪强度。
实验过程中,我们学习了岩石样品的制备、试验设备的操作以及实验数据的记录与分析。
4. 岩石三轴压缩试验:该试验用于测定岩石在三维应力状态下的抗压强度。
实验过程中,我们掌握了岩石样品的制备、试验设备的操作以及实验数据的记录与分析。
(3)岩体力学现场观测在实习期间,我们还参观了现场岩体力学观测点,了解了现场岩体力学问题的实际情况。
通过实地观测,我们学会了如何运用岩体力学知识分析现场岩体力学问题,为工程建设提供科学依据。
三、实习收获1. 提高了岩体力学理论知识水平通过实习,我对岩体力学的基本原理有了更深入的理解,为今后从事岩体力学工作打下了坚实的基础。
2. 掌握了岩体力学实验操作技能实习期间,我们亲自动手进行了多种岩体力学实验,掌握了实验设备的操作方法和实验数据的处理方法,提高了实验技能。
岩体力学实训过程
岩体力学实训过程引言:岩体力学是研究岩石在受力作用下的变形和破裂规律的科学。
岩体力学实训是岩石力学理论与实践相结合的一种教学方法,通过实际操作和实验观测,加深学生对岩石力学理论的理解和应用能力。
本文将以岩体力学实训过程为标题,介绍岩体力学实训的基本内容和步骤。
一、实训准备在进行岩体力学实训之前,需要进行一系列的准备工作。
首先,根据实训的目的和要求,确定实训的内容和实验方案。
其次,准备实验设备和器材,包括岩石样本、试验机、测量仪器等。
同时,制定实验安全措施,确保实训过程的安全性。
二、实训内容岩体力学实训内容主要包括以下几个方面:岩石力学性质的测试、岩石力学参数的测定、岩石变形和破坏的实验研究等。
具体内容如下:1. 岩石力学性质的测试岩石力学性质的测试是岩体力学实训的基础环节。
通过对岩石样本的物理力学性质进行测试,包括密度、孔隙率、抗压强度、抗拉强度、弹性模量等。
测试结果可以为后续实验提供基础数据。
2. 岩石力学参数的测定岩石力学参数的测定是岩体力学实训的核心内容。
通过对岩石样本进行不同试验,如压缩试验、拉伸试验、剪切试验等,测定岩石的力学参数,如杨氏模量、泊松比、强度参数等。
这些参数对于岩体力学的分析和计算具有重要意义。
3. 岩石变形和破坏的实验研究岩石变形和破坏的实验研究是岩体力学实训的重要环节。
通过对岩石样本进行加载实验,观察岩石的变形和破坏过程,探究岩石的力学特性和破坏机制。
这些实验可以帮助学生深入理解岩石的力学行为和力学规律。
三、实训步骤岩体力学实训的步骤一般包括以下几个环节:试验前的准备、试验操作、数据处理分析和实验报告撰写等。
1. 试验前的准备在进行岩体力学实训之前,需要进行充分的准备工作。
首先,了解实验的目的和要求,明确实验方案。
其次,检查实验设备和器材的完好性,确保实验的正常进行。
同时,制定实验安全措施,保障实验的安全性。
2. 试验操作在进行岩体力学实训的试验操作时,需要严格按照实验方案进行。
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。
岩体力学实训过程
岩体力学实训过程实训开始前,我们首先进行了必要的准备工作。
在实验室里,老师向我们介绍了实验的目的和步骤,并向我们展示了实验所需的仪器设备。
在实验开始之前,我们需要进行实验器材的检查,确保其完好无损,并熟悉其使用方法。
实训的第一部分是岩石的采集和样品制备。
我们需要前往现场采集不同类型的岩石样品,如花岗岩、砂岩等。
在采集过程中,我们要注意保护自己的安全,并遵守环保规定。
采集回来的岩石样品需要进行初步处理,去除杂质和不符合实验要求的部分。
然后,我们将岩石样品制备成适合实验的标准试样,确保其尺寸和形状符合实验要求。
接下来,我们进行了岩石力学性质的测试。
首先是岩石的密度和孔隙度测试。
通过测量岩石的质量和体积,我们可以计算出其密度,并利用浸水法测定孔隙度。
这些数据对于岩石的力学性质分析非常重要。
然后,我们进行了岩石的抗压强度测试。
在实验中,我们将试样放入压力机中,逐渐增加压力,直到试样发生破坏。
通过测量最大承载力和变形情况,可以计算出岩石的抗压强度和变形模量等参数。
接着,我们进行了岩石的拉伸和剪切强度测试。
在拉伸实验中,我们将试样固定在拉伸机上,逐渐施加拉力,直到试样发生断裂。
通过测量最大承载力和变形情况,可以计算出岩石的拉伸强度和变形模量等参数。
在剪切实验中,我们将试样放入剪切仪中,逐渐增加剪切力,直到试样发生破坏。
通过测量最大剪切力和剪切位移,可以计算出岩石的剪切强度和剪切模量等参数。
我们还进行了岩石的弹性模量和泊松比测试。
在实验中,我们使用弹性恢复仪来测量岩石的应力-应变关系。
通过施加不同的应力,测量相应的应变,可以计算出岩石的弹性模量和泊松比等参数。
这些参数对于岩体的应力分析和变形预测具有重要意义。
在实训的最后阶段,我们对实验结果进行了分析和总结。
通过对不同类型岩石的力学性质进行对比,我们可以得出一些结论,并与理论知识进行对照。
我们还讨论了实验中可能存在的误差和不确定性,并提出了改进的建议。
这些分析和总结对于加深我们对岩体力学的理解和应用具有重要意义。
矿山岩石力学实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除矿山岩石力学实验报告篇一:cumT-矿山岩体力学-周华强-矿山岩体力学实验报告中国矿业大学矿业工程学院实验报告课程名称矿山岩体力学姓名班级学号日期成绩实验一测定掩饰的静力变行参数一、基本原理岩石静力变行参数主要有静变形模量、泊松比和剪切模量,本实验只介绍前两参数的测定。
变形模量是指岩石试样在单轴压缩条件下轴向压力与轴向应变之比。
(1)初始模量:应力-应变曲线远点处切线的斜率。
(2)切线模量:对应于曲线上某一点m的切线的斜率。
(3)割线模量:曲线上某一点m与原点o连线的斜率。
一般取抗压强度为50%的应力水平的割线模量代表该岩石的变形模量。
(4)泊松比:指单轴受压条件下横向应变与轴向应变之比,一般用单轴抗压强度的50%时的横向应变值和轴向应变值计算。
本试验是将岩石试样放在压力机上加压,用应变计或位移计测记不同应力作用下岩石试件的应变或变形值,绘出应力-应变曲线。
目前,侧记变形(或应变)的仪表很多,如机械测表、电位差传感器和电阻应变仪等,其中电阻应变仪在我国应用最广,在此着重介绍这种一起的测量方法。
电阻应变仪测量岩石应变的原理是将电阻应变片粘贴在试样的侧面上,当岩石受压下产生变形时,粘贴在其上的应变片与岩石一起变形,应变片变形后,其电阻值发生变化,通过电阻应变仪的电桥装置测出电阻值并转换成应变值,此值即为岩石应变值。
二、仪器设备(1)平台、角尺、卡尺;(2)压力机:能连续加荷,没有冲击,具足够的吨位(能在总吨位的10%~90%之间进行试验);(3)电阻应变仪及贴片设备;(4)导线焊接工具三、操作步骤1.试样制备(1)采用圆柱体作为标准试样,直径为5cm,允许变化范围为4.8~5.2cm,高10cm,元需变化范围为9.5~10.5cm。
当缺乏圆柱体制样设备时,允许采用5cm×5cm×10cm方柱体。
(2)试样制备的精度,应叨叨下列标准:①沿试样整个高度上,直径差不超过0.3mm;②两断面的平行度,最大不超过0.05mm;③断面应垂直于试样轴,最大偏差不超过0.25度;④试样表面应处理光滑。
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。
《岩体力学》岩石抗拉强度试验(劈裂法)
《岩体力学》岩石抗拉强度试验(劈裂法)一、实验目的:测定岩石的单轴抗拉强度。
试样在纵向力作用下出现拉伸破坏时,单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗拉强度,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。
劈裂法实验是测定岩石抗拉强度的方法之一。
该法是在圆柱体试样的直径方向上,施加相对的线形荷载,使之沿试样直径方向破坏的实验。
本实验方法可测得各种含水状态下试样的抗拉强度。
本次实验主要测天然状态下试样的抗拉强度。
二、试样制备:劈裂试验适用于能制成规则试件的各类岩石,试件可用岩心或岩块加工制成。
一般采用直径为48~54mm,高度为直径的0.5-1.0倍,并大于岩石最大颗粒的10倍的圆柱体试件。
每组试件制备不少于3块。
试件制备的精度应満足如下要求:(1)沿试件高度,直径的误差不超过0.3mm;(2)试件两端面不平行度误差,最大不超过0.05mm;(3)端面应垂直于轴线,最大偏差不超过0.25°;三、试样尺寸测量及描述:量测试样的直径、高度,并划出加荷中线。
试件描述内容:(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;(3)含水状态。
四、主要仪器设备:同实验一。
五、试验程序:1、根据所要求的试样状态准备试样。
2、通过试件直径的两端,沿轴线方向划两条相互平行的加载基线。
将两根垫条沿加载基线固定在试件两端。
3、将试样置于压力机承压板中心,调整有球形座的承压板,使试样均匀受载,并使垫条与试件在同一加荷轴线上。
4、以每秒0.5~1.0MPa/s的加载速度加荷,直到试样破坏为止,并记录最大破坏载荷及加荷过程中出现的现象。
5、描述试样的破坏形状,并记下有关情况。
六、成果整理和计算:实验记录填于表4-1:表4-1 岩石抗拉强度试验(劈裂法)原始记录表项目编号仪器编号试验日期试验者 计算者 校核者2、按下式计算岩石的单轴抗拉强度:式中: 岩石单轴抗拉强度,MPa ; P 最大破坏载荷,N ; h 试件高度,mm ;D 试件直径,mm 。
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。
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岩体力学实验一.实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。
通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法,学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法;了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。
二.实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机;2.游标卡尺,精度0.02mm;3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架;4.YE-600型液压材料试验机;5.JN-16型静态电阻应变仪;6.电阻应变片(BX-120型);7.胶结剂,清洁剂,脱脂棉,测试导线等。
三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态1. 试样规格:采用直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱体,对于一些裂隙比较发育的试样,可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体,由于岩石松软不能制取标准试样时,可采用非标准试样,需在实验结果加以说明。
2. 加工精度:a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。
检测方法如图5-1所示,将试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。
b 直径偏差:试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm,用游标卡尺检查。
c 轴向偏差:试样的两端面应垂直于试样轴线。
检测方法如图5-2所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显缝隙。
3.试样数量: 每种状态下试样的数量一般不少于3个。
4.含水状态:采用自然状态,即试样制成后放在底部有水的干燥器内1~2 d ,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。
四.电阻应变片的粘贴1.阻值检查:要求电阻丝平直,间距均匀,无黄斑,电阻值一般选用120欧姆,测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。
2.位置确定:纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部,纵向、横向应变片排列采用“┫”形,尽可能避开裂隙,节理等弱面。
3.粘贴工艺:试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。
五.实验步骤1. 测定前核对岩石名称和试样编号,并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。
2. 检查试样加工精度。
并测量试样尺寸,一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。
3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后,连接测试导线,接线方式采用公1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台图5-1 试样平行度检测示意图1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台图5-2 试样轴向偏差度检测示意图图5-3 电阻应变片粘贴共补偿半桥连接方式。
4. 将试样放置在试验机的承压板中心,然后对纵向、横向应变片分别进行反复预调平衡。
5. 施加初载荷,检查试验机和应变片工作情况,正常后以1.0~2.0 kN/s 的加载速度均匀加载,按估计破坏载荷的十分之一间隔读数,纪录相应载荷下的纵向、横向应变,均匀加载直至试样完全破坏。
每个测试过程读数不得少于7个点,同一试样的纵向、横应变尽可能同时读出。
6. 记录破坏载荷值及加载过程中出现的现象,并对试样破坏形态进行描述。
六.实验结果整理1. 岩石单轴抗压强度:式中: R C —试样单轴抗压强度,MPa ;P —试样破坏载荷,N ; S —试样初始截面积,mm 2。
岩石单轴抗压强度测定结果填入表5-1。
表5-1 岩石单轴抗压强度测定结果2. 绘制岩石单轴压缩应力-应变曲线实验结束后检查每一组的实验结果,废弃可疑数据,分别计算试样所受应力σ和与之对应的纵向应变ε1、横向应变ε2以及体积应变值εv ,体积应变值按下式计算:将单轴压缩实验记录与计算结果填入表5-2。
然后以纵向应力为纵坐标,以C PR S=122v εεε=+应变为横坐标描出并光滑连接测点。
岩石试样单轴压缩实验的应力-应变曲线,如图5-4。
表5-2 岩石单轴压缩变形测定纪录3.弹性模量:根据岩石单轴压缩实验的应力-应变曲线计算变形参数。
由于岩石压缩过程中各个阶段的变形情况有所不同,弹性模量又分为切线模量E τ(又称弹性模量或杨氏模量)和割线模量E 50(又称变形模量),分别按下式计算:ε1/10图5-4 岩石单轴压缩实验的应力-应变曲线3D式中: △σ—纵向应力-应变曲线中直线段的纵向应力增量,MPa ;△ε—纵向应力-应变曲线中直线段的纵向应变增量;σ50—单向抗压强度的50%的应力值,MPa ; ε50—试样与σ50对应的纵向应变值。
4.泊松比:岩石在单轴压缩过程中纵向变形的同时横向也发生相应变形,在轴向应力-纵向应变与轴向应力-横向应变曲线上,对应直线段纵向应变和横向应变的平均值计算泊松比μ:式中:μ—岩石的泊松比;ε1p —纵向应力-纵向应变曲线中对应直线段部分的应变的平均值; ε2p —纵向应力-横向应变曲线中对应直线段部分的应变的平均值。
弹性模量E τ、变形模量E 50及泊松比μ测定结果填入表5-3:表5-3 弹性模量E τ、变形模量E 50及泊松比μ测定结果七.实验报告要求实验结束后认真独立填写实验报告,实验报告应包括以下内容:1. 实验目的;2. 主要实验仪器;3. 实验步骤;4. 原始数据及实验数据整理;E τσε∆=∆505050E σε=21p pεμε=5.对本实验的建议。
八.思考题1. 试验机上为何要配备球形调节座?2. 影响单轴压缩实验结果的实验因素有那些?3. 单轴压缩破坏的类型有那几种?实验六岩石常规三轴压缩实验一.实验目的岩石常规三轴压缩实验是指岩石试样在轴对称应力组合方式(σ1>σ2=σ3)的三轴压缩实验。
通过该实验使学生掌握岩石常规三轴实验方法,并能根据岩石在不同围压下实验结果计算出内摩擦角 与粘结力c,绘制出岩石的强度曲线,进一步理解岩石的强度准则。
二.实验设备、仪器和材料1.钻石机、锯石机、磨石机;2.游标卡尺,精度0.02mm;3.干燥器;4.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架;5.YE-2000型液压材料试验机;6.三轴室,三轴液压源;7.热缩管、胶带、密封圈等。
三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态1. 试样规格:采用直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱体。
2. 加工精度:a 平行度:试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。
检测方法如图5-1所示,将试样放在水平检测台上,调整百分表的位置,使百分表触头紧贴试样表面,然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。
b 直径偏差:试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm,用游标卡尺检查。
c 轴向偏差:试样的两端面应垂直于试样轴线。
检测方法如图5-2所示,将试样放在水平检测台上,用直角尺紧贴试样垂直边,转动试样两者之间无明显缝隙。
3.试样数量:每种岩石同一状态下,试样数量一般不少于5个,每个试样在一定围压下的进行实验。
4.含水状态:采用自然状态,试样制成后放在底部有水的干燥器内1~2 d,以保持一定的湿度,但试样不得接触水面。
四.实验步骤1.测定前核对岩石名称和试样编号,并对试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。
2.检查试样加工精度。
并测量试样尺寸,一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。
3.围压一般取5MPa、10 MPa、15 MPa、20 MPa和25 MPa。
4.试验机量程,一般应满足0.2P0<P max<0.8P0,式中:P0为试验机最大量程,kN;P max为预计试样最大破坏载荷,kN。
5.试样的安装,首先把钢垫块端部擦净,将试样置于上、下垫块之间,使三者中心为一条直线,再将试样与垫块套上热缩管,热缩管长度稍大于试样高度,用吹风机缓慢加热热缩管,并再用密封胶带固定试样两端,见图6-1。
6.打开三轴室上压盖,再将制备好的试样下垫块置下放入三轴室底座中心,上好压力室顶盖活塞,将装有试样的三轴室放入试验机的下承压板上,并使三轴压力室的中心与试验机的中心一致。
7.注油排气,打开压力室的放气阀,启动围压油泵向压力室注油排气,当压力室有油排除时关闭排气阀。
8.接通电源,开动开压力机,打开送油阀,使压送油阀,然后调整试验机上承压板位置与压力室的上压头接触,缓缓打开送油阀施加50 kN的纵向载荷固定试样。
9.施加围压,缓缓施加围压到指定值,稳定数2分钟后,使围压保持恒定时,要求变动范围不应超1—上垫块;2—密封圈;3—岩石试样;4—下垫块图6-1 试样防油安装示意图过选定的2%。
10. 再以1.0 kN/s ~2.0 kN/s 的加载速度均匀加载,直至试样破坏,立即关闭液压泵卸载阀,再打开试验机的回油阀卸轴压。
11. 纪录破坏载荷及围压值。
打开三轴室的放气阀,卸掉上压盖取出试样,破坏类型描述。
五.实验结果整理1.计算一定侧压力作用下岩石的抗压强度σ1: 式中: σ1max —岩石三轴抗压强度,MPa ;P —纵向破坏载荷,N ; F —试样初始截面积,m 2。
2.计算内摩擦角和粘结力。
在直角坐标系绘制σ3-σ1的关系曲线图6-2, 对实验值采用最小二乘法进行线性回归,计算出其斜率m 和纵轴上的截距b ,即b m +=31σσ线性方程,其中m 和b 可用下式计算:∑∑∑∑∑∑--=2323231313)(σσσσσσσn b∑∑∑∑∑--=23233113)(σσσσσσn n m式中: σ1—岩石三轴抗压强度,MPa ;σ3—围压,MPa ; n —试样数量。
根据库伦-摩尔准则,岩石的内摩擦角φ和粘结力c 可利用参数m 和b 按下式计算:11a r c s i n +-=m m φ图6-2 围压与纵向抗压强度关系曲线图6-3 岩石三轴试验摩尔园及包络线1P Sσ=φφc o s2s i n 1-=bc3.绘制摩尔圆及其包络线:在纵横相同比例的直角坐标系内,选取3~5个σ3值,用回归后的直线方程b m +=31σσ计算出相应的σ1值。
再分别以(σ3+σ1)/2,0为圆心,以(σ1-σ3)/2为半径绘制出一组摩尔圆,摩尔圆的外包络线,即为该组岩石的强度曲线,包络线在Y 轴上的截距为粘结力c ,与X 轴的夹角为内摩擦角φ。
岩石三轴压缩实验结果填入表6-1。
表6-1 三轴压缩实验结果六.实验报告要求实验结束后认真独立填写实验报告,实验报告应包括以下内容:1. 实验目的;2. 主要实验仪器;3. 实验步骤;4. 原始数据及实验数据整理;5. 对本实验的建议。
七.思考题1. 三轴实验过程中主要主意事项有哪几项?2. 通过三轴实验说明岩石承载能力与哪些因素有关?3. 你对本次实验的建议和意见。
4. 实验七 岩石抗拉强度测定一.实验目的岩石抗拉强度是指岩石承拉伸条件下能够承受的最大应力值。
通过该实验使学生掌握采用巴西劈裂法测定岩石抗拉强度的方法,并与岩石抗压强度进行比较,从而了解脆性岩石材料的强度特点。