岩石力学实验-单轴抗拉试验
实验一 岩石单轴抗压强度试验【DOC】
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实验一岩石单轴抗压强度试验【DOC】一、实验目的1、熟悉岩石单轴抗压强度试验的原理及操作方法;2、掌握取岩样的方法及样品的制备;3、测定不同岩石的单轴抗压强度,并对结果进行分析测算。
二、实验原理负荷,是指测定对象在实验或实际运用过程中所受到的冲击力或压力等外部作用力,常用N作为其单位。
岩石单轴抗压强度,指岩石强度学实验中常采用的一种试验方法,将岩石剖面垂直于轴心的一侧制成规定尺寸(标准为40mm×80mm)的试样,将试样压缩另一侧,测定岩石在垂直轴向上的抗压强度,也称有效抵御荷载能力。
它是岩石力学性质中的一个重要参数,用于判断岩石结构的稳定性,设计岩土方案和建筑工程等。
实验中,使用万能试验机对制成的岩石试样进行负荷打压。
在完全压碎试样之前,岩石试样所受到的压力和位移将被测定并记录下来。
岩石试样预处理时应避免受温度变化的影响。
三、实验器材万能试验机、试样架、压盖螺母、压力计、电子平衡等。
四、实验步骤1、制岩石试样。
首先选取一颗标本质地坚硬、无裂缝的岩石,用锤子将其敲坚蓝平滑的面,并用钢锯将其依据标准划分为长40mm、宽80mm、高80cm的长方体。
然后将长方体试样放于制样器内,向试样盖上压盖螺母使其固定,厚度需大于5mm,上下两侧对称。
示意图如下。
2、涂抹试样。
将试样表面涂上一层高强度的环氧树脂,等待其干燥硬化,把试样表面几何误差减小,并增强其抵抗压缩的能力。
如下图所示。
3、测量试样。
将制备好的试样放入万能试验机的伺服马达和测量传感器中,依据试验要求向试样侧面施加荷载。
4、测量压力和位移。
万能试验机施压时,同时记录下岩石试样的压力和位移两个参数,并及时判断试验是否结束。
其中,压力的单位为N,位移的单位为mm。
5、计算单轴抗压强度。
根据测得的试样应力 - 应变曲线,计算岩石在单轴压缩中的抗压强度,公式如下:其中,σ表示单轴抗压强度;P表示岩石试样所受到的最大压力;A表示试样的原面积;即:五、实验注意事项1、岩石试样的制备应符合标准,且在选取岩石和制样时应注意安全;2、万能试验机操作时应严格按照操作规程,以保证实验得到的可靠数据;3、压盖螺母紧固力度应适当,以确保试样不滑脱;4、对已测定的数据进行分析时,应注意数据误差带来的影响。
岩石力学与岩体实验指导书及报告(72)
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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。
岩石单轴抗压强度试验报告
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岩石单轴抗压强度试验报告一、试验目的。
本次试验旨在测定岩石的单轴抗压强度,通过试验结果分析岩石的抗压性能,为工程设计和施工提供可靠的参考数据。
二、试验原理。
岩石单轴抗压强度是指岩石在受压作用下的抗压能力。
试验时,岩石样品在垂直于岩石纹理的方向上受到均匀的压力,直至岩石样品发生破坏。
通过施加压力的过程中,记录下不同压力下岩石的变形情况,从而确定岩石的单轴抗压强度。
三、试验设备和试验样品。
本次试验使用的设备包括压力机、测力仪、岩石样品等。
岩石样品为直径为50mm,高度为100mm的圆柱形岩石样品。
四、试验步骤。
1. 将岩石样品放置在压力机的压力板上,并调整样品使其处于垂直状态。
2. 开始施加压力,记录下不同压力下的变形情况和测力仪的读数。
3. 当岩石样品发生破坏时,停止施加压力,并记录下此时的压力值。
五、试验结果。
根据试验数据分析,得出岩石样品的单轴抗压强度为XXXMPa。
六、试验分析。
根据试验结果,可以得出岩石的抗压性能较好/一般/较差。
结合岩石的实际工程应用情况,可以对岩石的选用和工程设计提出合理的建议。
七、结论。
本次试验结果表明,岩石样品的单轴抗压强度为XXXMPa,根据岩石的实际工程应用情况,可以进行合理的选用和设计。
八、试验注意事项。
1. 在进行试验前,需对试验设备进行检查和校准,确保试验数据的准确性。
2. 在进行试验过程中,需严格按照试验操作规程进行,确保试验过程的安全性和可靠性。
3. 在进行试验后,需对试验设备进行清洁和保养,以保证设备的长期稳定运行。
以上为本次岩石单轴抗压强度试验报告的全部内容。
研究岩石的实验报告(3篇)
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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。
岩石单轴抗压强度测定实验报告
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岩石单轴抗压强度测定实验报告岩石是由颗粒和孔隙组成的,所以它的抗压强度与岩石性质有密切的关系。
岩石强度随孔隙度和硬度大小而变化。
通常情况下,孔隙度越大,体积越小,结构就越稳定。
而岩石强度受压抗应力状态,在各种不同强度下都有一定的变化范围。
用单轴抗压强度测定仪进行岩石强度检测具有操作简单、设备较少、检测精度高等优点。
下面对本实验进行分析及讲解。
一、分析实验目的我公司实验室,在开展单轴抗压强度试验之前,要做好试验设备,包括:实验平台、仪器、试剂等。
这些都是要用到的。
主要目的也是为了保证试验结果的准确性。
所以这次我公司做的是:使用单轴抗压强度测定仪进行一次单轴抗压强度测试试验,测试仪器为:GZ-680-00B型单轴抗压强度测定仪,仪器外观为:圆形外观,整机尺寸:150*120*250 mm,仪器主机、主控板、显示器、主磁路等均为进口产品。
单轴抗压强度测量仪器包括:GZ-680-00B型单轴抗压强度测定仪、GZ-680-00B型双轴抗压强度测试仪@80-00B型双轴抗压强度测试仪等设备。
二、实验仪器本实验选用的仪器是“HG660LA”单轴抗压强度测定仪,该仪器的操作方法如下:1.开箱:取一块坚硬完整的岩石样品,放入测试箱中,再将测试箱放在被测物旁边。
3.上机:使用“HG660LA”单轴抗压强度测定仪进行测试。
4.下机:测试箱被测物放置在测试室内。
5.完成:根据下机数据计算出本仪器的数值并得出检测结果。
三、结果讨论使用单轴抗压强度测试仪进行检测显示,在不同条件下,岩石单轴抗压强度都在一定范围内波动。
特别是随着试验深度和试验次数逐步增加,其动态变化范围越来越大,测试结果更加接近实际工程。
通过这次测试,可以得到岩石单轴抗压强度与不同状态下混凝土所受弯矩(不是混凝土抵抗弯矩)和水泥用量(不是混凝土强度)之间关系及应力与抗拉强度之间关系。
经过测试可以看出:当混凝土加载时间足够长时,混凝土处于高强度状态,此时钢筋和混凝土之间所受弯矩较小。
岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结
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岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结以岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结引言:岩石是地球上的主要固体材料之一,对于岩石的力学性质的研究对于工程建设和地质灾害预防具有重要意义。
岩石的抗拉强度是岩石力学性质中的一个重要参数,可以通过多种实验方法来测定。
本文将重点讨论岩石单轴抗拉强度实验中的劈裂法,并对实验结果进行总结和分析。
实验方法:岩石单轴抗拉强度实验是通过施加垂直于岩石试样轴线的拉伸力来测定岩石的抗拉强度。
劈裂法是一种常用的实验方法,它适用于岩石中存在明显劈裂面的情况。
具体实验步骤如下:1. 试样制备:从野外或实验室获得的岩石样本,根据实验要求制备成规定尺寸的试样。
试样通常采用圆柱形或长方形,表面应光滑平整。
2. 试样固定:将试样固定在实验设备上,确保试样的轴线与设备的拉伸方向一致。
3. 施加负荷:逐渐施加拉伸力,通过拉伸装置控制负荷的施加速率和大小。
在施加负荷的过程中,记录下试样的变形情况和应力值。
4. 劈裂发生:当试样达到破坏强度时,劈裂面将出现在试样中,形成两个分离的断裂面。
5. 测量抗拉强度:根据实验记录的数据,计算出试样的抗拉强度。
抗拉强度是指单位面积的岩石所能承受的最大拉伸力。
实验结果:通过多次实验,我们获得了不同岩石样本的抗拉强度数据。
以某岩石样本为例,其抗拉强度为XX MPa。
这个结果表明了该岩石的抵抗拉伸破坏的能力。
实验分析:在实验过程中,我们观察到了一些现象。
首先,岩石试样在施加负荷的过程中会发生变形,这是由于岩石内部的结构在受力下发生了改变。
其次,当试样达到破坏强度时,劈裂面会在试样中形成,这是由于岩石在拉伸过程中发生了断裂。
通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 不同类型的岩石具有不同的抗拉强度。
这是由于岩石的成分、结构和组织的差异导致的。
2. 岩石的抗拉强度与其它力学性质有关。
例如,岩石的抗压强度和抗剪强度对其抗拉强度有一定的影响。
3. 岩石的抗拉强度与其应力-应变关系有关。
岩石单轴抗压强度试验报告
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岩石单轴抗压强度试验报告实验目的掌握岩石单轴抗压强度试验的方法,测定不同类型岩石的抗压强度,并比较分析。
实验原理单轴抗压试验是指将试件沿着一条轴进行压缩,直至试件发生破坏。
在试验过程中,应用一定的应力,力的大小如何对应于试件的变形情况,被称为实际应力。
实验设备1.单轴压力试验机;2.加压油源;3.应变计;4.扩展计。
实验步骤1.根据石材的大小和形状切割制成试件;2.测量试件的尺寸和质量;3.用沥青或蜡将试件两个平面粘结,上表面贴应变计,下表面贴扩展计;4.将试件放置在压力机的平板上;5.施加初始荷载,使试件与扩展计之间有一定的距离;6.根据不同的试验要求,按规定的间隔施加应力,并记录下每个阶段的荷载变化和位移变化;7.当试件被破坏时,停止施加荷载;8.测量破坏荷载,根据破坏的情况分析试件的强度。
实验结果1.试验数据如下表:编号直径(mm)高(mm)质量(g)破坏荷载(N)1 100 50 1350 4702 80 40 820 2603 90 30 630 3204 70 20 370 1605 50 30 250 902.通过计算可得出试件的抗压强度为:编号抗压强度(MPa)1 28.82 29.13 51.34 30.75 36.0实验分析通过实验可知,不同类型的岩石在单轴抗压试验中所表现出的抗压强度是不同的。
同时,我们发现试件3的抗压强度最大,而试件1的抗压强度最小。
经过对比分析,我们发现试件3是花岗岩,而试件1是石灰石。
因此,可以得出花岗岩的抗压强度要比石灰石强。
结论本次实验通过岩石单轴抗压强度试验方法,测定了不同类型岩石的抗压强度,并进行了比较分析。
实验结果表明,岩石的抗压强度与其类型密切相关。
该实验为后续地质研究和岩土工程设计提供了重要的数据支持。
岩石单轴抗压强度试验报告
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岩石单轴抗压强度试验报告一、实验目的本次实验的主要目的是测定岩石单轴抗压强度,以评估岩石的力学性质和工程应用价值。
通过实验数据分析,掌握岩石单轴抗压强度试验方法及其基本原理。
二、实验原理岩石单轴抗压强度试验是一种常用的评估岩石力学性质的方法。
该试验通过将圆柱形或立方体样品放置在垂直于其长轴方向的压力下,测定样品在压力作用下发生破坏前所承受的最大应力值。
根据这个最大应力值可以计算出该种岩石材料的单轴抗压强度。
三、实验设备1. 岩石单轴抗压试验机;2. 岩石样品制备设备;3. 电子天平;4. 液晶显示器及计算机。
四、实验步骤1. 制备岩石样品:选择代表性好、无裂缝、无夹杂物等缺陷的均质样品进行测试,将其制成圆柱形或立方体形。
2. 样品称重:使用电子天平对样品进行称重,并记录下质量值。
3. 安装样品:将样品放置于试验机的压力板上,并用夹具夹紧,使其垂直于压力板。
4. 施加压力:根据试验要求,按照一定速度施加压力,记录下每个时间点的应力值和位移值。
5. 结束试验:当样品发生破坏时,停止施加压力,并记录下此时的应力值和位移值。
五、实验数据处理1. 计算岩石单轴抗压强度:根据实验数据计算出岩石单轴抗压强度,公式为P/A,其中P为最大承载力(即最大应力值),A为样品受力面积。
2. 绘制应变-应力曲线:根据实验数据绘制出应变-应力曲线,并通过分析曲线得出岩石的弹性模量、塑性模量和极限应变等参数。
六、实验结果分析通过对实验数据的处理和分析,得出了该种岩石材料的单轴抗压强度及其它相关参数。
进一步地,在工程实际中可以根据这些数据来评估该种岩石材料在不同工程环境下的力学性质和应用价值。
同时,该实验还可以为岩石材料的选取和设计提供重要参考依据。
七、实验注意事项1. 岩石样品的制备应注意保持其均质性和无缺陷;2. 在试验过程中,应严格按照操作规程进行,确保安全;3. 在施加压力时,应控制速度,并记录下每个时间点的数据;4. 在实验结束后,要对设备进行清洁和维护。
岩石单轴抗压试验细则
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试验一岩石单轴抗压强度试验(一)目的与意义本实验的目的是测定岩石受压破坏时的极限应力值(二)定义岩石单轴抗压强度是试件在无侧限条件下受轴力作用破坏时,单位面积上所承受的荷载,岩石在单轴受压至破坏时的压应力值,即岩石抗压强度,用R表示。
岩石抗压强度是岩石力学强度中最基本的指标之一。
在进行洞室、巷道、建筑物地基稳定计算及评价,以及建筑石材的选择中,抗压强度是必不可少的指标。
抗压强度在工程上应用极为重要和广泛,与其它物性指标,如声波速度、密度、变形特性有着密切关系。
岩石抗压强度试验极其简单,计算非常容易。
但是实际应用上并非如此,除矿物含量、颗粒大小、结构、构造、含水量、孔隙率等内在因素外,外界条件,如试件的形态、径高比、加工精度及加荷速率等,对试验结果也有很大影响。
(三)基本原理岩石单轴抗压强度的测定,一般采用直接压坏标准试件的方法,常与岩石静力变形摸量实验同步进行。
(四)设备与材料岩石抗压强度实验必须加工标准的规格试件1.加工设备:(1)岩石钻样机;(2)岩石切样机;(3)岩石磨石机;(4)金刚研磨料;(5)金刚石锯片;(6)金刚石钻头。
2.实验设备:(1)WE-10B万能材料实验机;(2)2000kN液压式压力实验机;3.实验材料:(1)游标卡尺精度2%;(2)低温抗磨液压油;(3)记号笔;(4)三角板;(5)标准试件,Φ5.00×10.00cm;(6)记 录表格。
(五)影响抗压强度因素有1.内在因素(1)、矿物成分:岩石中石英、长石、角闪石、辉石含量越多,抗压强度越高。
反之,岩石中云母、高岭石、蒙脱石、绿泥石、滑石含量越多,强度越低。
(2)、结构:同种岩石,细粒结构比粗粒结构的岩石强度高。
(3)、岩石随含水量增加,强度降低。
(4)、垂直层理受力比平层理受力强度高。
(5)、胶结物:硅质胶结强度最高,依次铁质、钙质,泥质胶结最差。
(6)、风化程度:弱风化强度高,全风化强度低。
2.外界因素(1)、试件形态,包括试件的相对尺寸、断面、形状以及径高比、加荷速率等。
岩体力学室内试验单轴抗压

实验:单轴抗压强度试验一、实验目的:测定岩石的单轴抗压强度R c。
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于垂直于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、试样制备:1.试料可用钻孔岩心或槽探中采取的岩块。
在取料和试样制备过程中,不允许人为裂隙出现。
2.本次试验采用长方体作为标准试样,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,允许采用非标准样式,但高经之比宜为2.0~2.54.制备试样时采用的冷却液,必须是结净水,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:每组需制备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)两端面的不平整度,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:实验前的描述:1.沉积岩,岩石颜色:灰白色。
长方体,颗粒中等,风化程度低。
2.试样1:窄面b=48.42mm,宽面a=51.38mm,精度高。
试样2:窄面b=47.50mm,宽面a=48.10mm,精度中等。
试样3:窄面b=45.90mm,宽面a=51.18mm,加工精度低。
加工过程中加工机对岩石加工不整齐,导致最后出现岩石的边缘出现破碎。
并且加工机的刀刃太厚,导致加工的试样大小不一。
3.岩石的破坏形式:沿着岩石的轴线方向破坏。
破坏的程度如下图一号试样二号试样四、主要仪器设备:1.切石机、磨石机和压力机2.测量平台、游标卡尺、直尺3.压力机的要求:(1)应连续加载并且没有冲击,有足够的吨位,能在总吨位的10/100~90/100之间进行实验。
(2)承压板必须具有足够的刚度,板面要平整光滑且是球形座。
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。
岩石的单轴抗压强度试验

岩石的单轴抗压强度试验岩石单轴抗压强度试验是研究岩石抗压强度的重要试验,它是从室内或者野外现场对岩石样品的失稳变形过程的研究,能够为钻孔工程、建筑工程设计提供有效的计算依据,该试验在岩石力学和矿物学方面具有重要意义。
岩石单轴抗压强度试验有两种:块体断裂单轴试验和薄层沉积单轴试验。
块体断裂单轴试验是直接对大型块体样品进行抗压测试,目的是测定块体断裂抗压强度。
该试验通常分为两个部分:初段加载和上段加载。
初段加载指的是在块体样品前端按垂向作用的恒定加载,以测定块体断裂单轴抗压强度;上段加载是在块体样品前端按水平作用的恒定加载,以测定块体抗滑移强度。
薄层沉积单轴试验用于测定地层薄层沉积断层抗压强度。
在选取薄层沉积断层样品时,采用地质切片2mm厚制作多层叠合,进行抗压试验,通常采用单轴抗压方式,沿断层表面施加垂向力,随着荷载的增加,测定抗压强度随层厚的变化,从而确定它们的抗压强度。
岩石单轴抗压强度试验包括样品的选择、检查和准备,试验机构的组装,实验参数的设定,试验数据的采集和处理等。
在试验机构组装和实验数据采集时,应该根据对照表要求进行操作。
此外,实验中需采用计算机技术,可以根据实验测量值,实时显示试件变形状况,以供研究者和试验者更好地分析,选择最合适的试验参数。
最后,在岩石单轴抗压强度试验结束后必须正确处理试验样品及其表面断裂痕迹,以便为接下来的测试提供准确试验结果。
岩石单轴抗压强度试验是研究岩石抗压强度的重要方法,两种试验即块体断裂单轴试验和薄层沉积单轴试验是常用的试验方式。
在试验中,应严格控制试验条件,将机构组装调节到要求规格,采集准确的测试数据,以供进一步的分析和处理。
岩石单轴抗压试验
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岩石单轴抗压试验
一、实验目的
岩石的单轴抗压强度是岩石最重要的物理力学性能之一,是从事岩石工程烟研究、设计、施工和生产中不可或缺的力学参数。
本次课的目的旨在使学生在熟悉了岩石的基本力学性能的基础上,掌握岩石单轴抗压强度的测定技术。
三、实验原理
当岩石试样在无侧限压力条件下,岩石在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上缩承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度。
试件的强度为:
二、实验要求
通过本次实验课教学,学生须达到如下要求:
1.深入理解试样描述的意义,熟练掌握岩石单轴抗压实验试样描述方法和尺寸测量方法;
2.熟悉万能材料实验机的工作原理,并熟悉掌握其使用方法;
3.熟悉掌握国际岩石力学学会(ISRM)推荐的“岩石单轴抗压强度测试试验标准”;
4.能够密切观察实验过程中岩石试件的破坏过程,精确记录其破坏荷载,并通过试件破坏后描述,准确分析其破坏机理;
5.根据所记录的有关数据,能够熟练地计算各试件的破坏时单轴压应力;
6.能熟练地根据实验结果和破坏后试件描述,剔除破坏应力(或荷载)奇异的试件,准确计算出岩石的单轴抗压强度;
7.按《岩石力学实验指导书》要求撰写实验报告。
三、主要仪器
RM150B试验机、钻石机、磨石机、测量平台、游标卡尺
四、实验步骤
①测试件尺寸(试件直径应在其高度中部两个互相垂直的方向量测,取算术平均值)填入记录表内;
②开动压力机,使其处于可用状态,将试件置于试验机承压板中心,调整球
形座,使试件两端面接触均匀;
③以0.5~1.0MPa的速度加载直至破坏;
④记录破坏荷载及加载过程中出现的现象;
五、实验结果。
岩石单轴抗压强度试验报告
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岩石单轴抗压强度试验报告一、试验目的。
本次试验旨在测定岩石的单轴抗压强度,以评估岩石的抗压性能。
通过试验结果,可以为岩石的工程设计和施工提供重要的参考数据。
二、试验原理。
岩石单轴抗压强度是指在轴向加载作用下,岩石试样发生破坏时所承受的最大应力。
试验过程中,岩石试样受到垂直于试样轴线方向的压力,直至试样发生破坏。
根据试验结果,可以计算出岩石的单轴抗压强度。
三、试验方法。
1. 试验样品的准备。
选择符合要求的岩石样品,将其切割成标准试样。
试样的尺寸应符合规范要求,并且表面应光滑平整。
2. 试验设备的准备。
准备好单轴抗压试验机和相应的测量仪器,确保设备的正常运行。
3. 试验步骤。
(1)将试样放置在试验机的加载平台上,调整试验机的工作方式和加载速度。
(2)开始施加加载,记录加载过程中试样的变形情况和加载值。
(3)当试样发生破坏时,停止加载并记录最大承载力。
四、试验结果。
根据本次试验的数据记录和分析,得出如下试验结果:试验样品1,单轴抗压强度为XX MPa。
试验样品2,单轴抗压强度为XX MPa。
试验样品3,单轴抗压强度为XX MPa。
五、试验数据分析。
根据试验结果,可以得出岩石的单轴抗压强度范围,进一步分析不同试样的抗压性能差异,为后续工程设计和施工提供参考依据。
六、结论与建议。
根据试验结果和数据分析,可以得出结论并提出相应的建议。
针对岩石的单轴抗压强度,可以对工程设计和施工提出合理的建议,以确保工程质量和安全。
七、试验总结。
本次试验通过对岩石单轴抗压强度的测定,得出了相关数据和结论,为岩石工程应用提供了重要的参考依据。
同时,也为今后的相关研究和实践积累了经验。
八、参考文献。
列出本次试验所参考的相关文献资料,以及试验过程中使用的标准和规范。
以上为本次岩石单轴抗压强度试验的报告内容,希望对相关工程和研究人员有所帮助。
《岩体力学》岩石抗拉强度试验(劈裂法)
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《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 。
实验一-岩石单轴抗压强度试验教学文案

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。
岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结
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岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结以岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结一、引言岩石的抗拉强度是评价岩石破坏性能的重要指标之一,它是指岩石在拉伸力作用下能够抵抗破坏的能力。
而劈裂法是一种常用的测定岩石抗拉强度的实验方法之一。
本文将对岩石单轴抗拉强度实验(劈裂法)的实验总结进行详细介绍。
二、实验目的本实验旨在通过劈裂法测定岩石的抗拉强度,了解岩石的力学性质,并为岩石的工程应用提供可靠的依据。
三、实验原理劈裂法是利用岩石具有劈裂破坏特性的原理进行的实验。
在实验中,首先将岩石试样制备成长方体或长圆柱形,然后通过加载仪器施加力,使岩石试样产生劈裂破坏。
根据岩石试样的尺寸和施加的力值可以计算出岩石的抗拉强度。
四、实验步骤1. 制备岩石试样:选择一块代表性的岩石,根据实验要求将其制备成适当的形状和尺寸。
通常可以选择长方体或长圆柱形样品。
2. 安装试样:将制备好的岩石试样安装在拉伸试验仪器上,确保试样的稳定性和正确的加载方式。
3. 施加载荷:根据实验要求,通过加载试验仪器施加拉伸力,使岩石试样产生劈裂破坏。
在加载过程中,需要记录下施加的力值和岩石试样的变形情况。
4. 计算抗拉强度:根据实验数据,利用公式计算出岩石的抗拉强度。
公式的具体形式可以参考相关文献或教材。
5. 分析结果:根据实验结果进行数据分析,对岩石的抗拉强度进行评估和比较。
五、实验注意事项1. 选择代表性的岩石样品进行实验,避免样品中存在明显的异质性或裂纹。
2. 在制备岩石试样时,应保证试样的尺寸和形状符合实验要求,以确保实验结果的准确性。
3. 在加载试验仪器时,应注意保持试样的稳定性,避免试样的不正常变形或脱离加载装置。
4. 在施加拉伸力时,应控制加载速度,避免产生冲击或过快的加载速度导致试样的破坏。
5. 在记录实验数据时,应注意准确记录施加的力值和试样的变形情况,避免数据误差。
六、实验结果与分析根据实验数据计算出的抗拉强度可以用于评估岩石的力学性质,比较不同岩石样品的抗拉强度。
岩石单轴抗压强度实验报告
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岩石单轴抗压强度实验报告岩石单轴抗压强度实验报告引言:岩石的力学性质对于地质工程和岩土工程具有重要的意义。
岩石单轴抗压强度是评估岩石抗压能力的重要指标之一,也是岩石力学研究的基础。
本实验旨在通过岩石单轴抗压强度实验,探究岩石在单轴压缩条件下的变形与破坏特性,为岩石工程设计提供可靠的参考依据。
实验材料与方法:实验所使用的岩石样本为花岗岩,样本尺寸为直径100mm、高度200mm。
实验所需的设备有压力机、荷载传感器、位移传感器、数据采集系统等。
实验过程:1. 准备工作:将岩石样本清洗干净,确保表面无杂质。
在压力机上安装好荷载传感器和位移传感器,并将样本放置在压力机的工作台上。
2. 实验装置调试:将压力机调至合适的工作状态,保证实验的准确性和稳定性。
3. 施加荷载:以恒定速率施加荷载,记录每个荷载阶段的荷载值和相应的位移值。
4. 观察与记录:观察岩石样本在荷载作用下的变形情况,并记录下岩石的破坏荷载和破坏形态。
实验结果与分析:经过实验测定,花岗岩样本的单轴抗压强度为XX MPa。
在施加荷载的过程中,岩石样本呈现出明显的弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。
在弹性阶段,岩石样本受到荷载作用后会发生弹性变形,即在去除荷载后能恢复到原来的形状。
弹性模量是评估岩石弹性性质的重要参数。
实验中通过测量岩石样本在不同荷载下的位移值和应力值,可以计算出岩石的弹性模量。
在塑性阶段,岩石样本受到荷载作用后会发生塑性变形,即在去除荷载后无法完全恢复到原来的形状。
塑性阶段的应力-应变曲线呈现出明显的非线性特征,其中包括弹性应变、屈服应变和硬化应变。
在破坏阶段,岩石样本受到荷载作用后会发生破坏,即岩石无法承受更大的荷载而发生破裂或破碎。
破坏形态有两种主要类型:岩石的整体破坏和岩石的局部破坏。
整体破坏是指岩石样本在荷载作用下发生全面破裂,失去承载能力。
局部破坏是指岩石样本在荷载作用下发生局部破裂,但整体结构仍能保持一定的承载能力。
结论:通过岩石单轴抗压强度实验,我们得出了花岗岩样本的单轴抗压强度为XX MPa。
单轴抗拉强度实验
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岩石抗拉强度测试1、实验原理和方法抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一。
由于岩石的抗拉强度远小于其抗压强度,故在受载时,岩石往往首先发生拉伸破坏,这一点在地下工程中有着重要意义。
由于直接拉伸试验受夹持条件等限制,岩石的抗拉强度一般均由间接试验得出。
在此采用国际岩石学会实验室委员会推荐并为普遍采用的间接拉伸法(劈裂法,又舟巴西法)测定岩样的抗拉强度。
由弹性理论可以证明,圆柱或立方形试件劈裂时的抗拉强度由下式确定DtP u bt πσ2= 式中:P u —试件破坏时的荷载;D —圆柱体试件的直径或立方体试件高度;t —圆柱体试件厚度或立方体试件宽度。
认为在试件破裂面上的应力为均匀拉应力,实际上在试件受压接触点处,压应力值大于均匀拉应力值的12倍以上,然后迅速下降,以圆柱试件为例,在距圆柱试件中心大约0.8r (半径)处,应力值变为零,然后变为拉应力,至圆板中心附近拉应力取最大值,因此做劈裂试验时常在圆柱样中心附近首先产生拉伸断裂,圆柱体试件受压直径面上的应力分布如图2-5所示。
图2-5 抗拉强度实验示意图 仪器设备1.压力机,规格10吨;2.试样加工设备:钻石机、切石机、磨光机、卡尺、角尺、测量平台、放大镜、金刚砂、玻璃板、烘箱、干燥器等;3.垫条:直径为1.5mm 或为2.0mm 的钢丝。
操作步骤试样制备规格为φ2.5厘米或5×5厘米的岩样,每组3个,加工允许尺寸误差小于0.2mm ,两端面平行度小于0.1mm ,端面应垂直于试样轴线,最大偏差小于0.25度。
对于非均质粗粒结构岩石,或取样尺寸小于标准尺寸者,允许采用非标准试样,但高径比应满足标准试样的要求。
试样安装将准备好的试样连同垫条按图2-5所示的形式旋转在压力机上下压板间,然后调整压力机的横梁或活塞,使试样固定,应注意使试样上、下两垫条刚好位于包含压力机加荷板中心线的垂直面内,以避免荷载的偏心作用。
施加荷载以每秒3~5kg/cm 2的加荷速率加压,直至试样破坏,记录最大破坏荷载,并描述试样破坏情况。
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实验五、煤(岩)石单轴抗拉强度测试
一、实验目的
煤(岩石)在单轴拉伸荷载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简称抗拉强度。
通常所说的抗拉实验是指直接拉伸破坏实验,如金属拉伸实验。
由于煤(岩石)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。
二、实验仪器及工具
(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)材料试验机。
三、实验原理
在压应力的作用下,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方向(σT)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,并趋于均匀化;垂直y-y方向(σΤ)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。
四、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、含水状态以及加工过程中出现的问题进行描述,并填入记录表内。
(2)检查试件加工精度,测量试件尺寸,填入记录表内。
(3)选择材料试验机度盘时,一般应满足下式:
0.2P0<P max<0.8P0
式中P max——预计最大破坏载荷,kN;
P0——材料实验机度盘最大值,kN。
(4)通过试件直径的两端,沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线。
把试件放入夹具内,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的钢丝放在加载基线上,钢丝间用橡皮筋固定。
(5)把夹好试件的夹具或夹好钢丝的试件放入材料试验机的上、下承压板之间,使试件的中心线和材料试验机的中心线在一条直线上。
(6)开动材料试验机,施加数百牛顿载荷后,松开夹具两侧夹持螺钉,然后以0.1~0.5mm/min的速度加载,直至破坏。
(7)记录破坏载荷,对破坏后的试件进行摄影或描述。
五、实验现象及数据记录
实验现象如图所示,岩石块从中间裂开产生一个大的裂痕,同时也有小裂痕与之共同出现。
且裂痕大致从试件中心出现,将试件一分为二。
试件12
H(mm)31.4730.51
D(mm)52.0752.12
峰值(kn)9.799.31
强度(mpa) 3.80 3.73
六、实验结果及数据分析
七、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。
八、实验心得
通过实验切身体会到岩石的抗压强度远大于抗拉强度,也通过这个实验让我们在书本上学到的理论知识得到了现实中的实践,感谢老师在实验室的精彩教学,此次实验让我受益匪浅。