岩石抗压强度试验

二. 石料单轴抗压强度试验

1.试验原理

石料的单轴抗压强度是石料力学性质中最重要的一项力学指标，是指石料标准试件经吸水饱和后，在规定试验条件下单轴受压达到极限破坏时，单位承压面积的强度。

2.试验目的

测定石料在饱水状态下的单轴抗压强度，用于岩石的强度分级和岩性描述。

3.主要仪具

（1）压力试验机（图2-3）：加载范围为300～2000kn。

（2）承压板：圆盘形钢板。两个承压板之一应是球面座，球面座应放在试件的上端面，并用矿物油稍加润滑，以使在滑块自重作用仍能闭锁。试件、压板和球面座要精确地彼此对中，并与加载机器设备对中，球面座的曲率中心应与试件端面的中心相重合。

（3）石料加工全套设备：切石机或钻石机、磨平机（图2-4）。

（4）其他：游标卡尺（精度0.1mm）、角尺及水池等。

3.试验方法

(单击观看视频)

（1）用切石机（或钻石机）从岩石试样或岩芯中钻取标准试件（即边长50mm±0.5mm的正立方体或直径与高均为50mm±0.5mm的圆柱体试件）6块。对有显著层理的岩石，应分别沿平行和垂直层理方向各取试件6块。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0.25o。

（2）用游标卡尺量取试件尺寸（精确至0.1mm），对于立方体试件在顶面和底面各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积；对于圆柱体试体在顶面和底面分别量取两个相互正交的直径，以其算术平均值计算顶面和底面的面积，取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。

（3）按吸水率试验方法对试件进行饱水处理，最后一次加水深度应使水面高出试件至少20mm。

（4）试件自由浸水48h后取出，擦干表面，放在压力机上进行强度

试验。施加在试件上的应力速率应在0.5～1.0mpa／s的限度内。

4.结果计算

石料的抗压强度按下式计算，精确至1mpa：

式中：r--石料的抗压强度，mpa；

p --试件的极限破坏荷载，n；

a --试件的截面积，mm2。

5.精度要求

取6块试件试验结果的算术平均值作为抗压强度测定值，若其中2块试件与其他4块试件抗压强度的算术平均值相差3倍以上时，则取试验结果相近的4块试件的算术平均值作为抗压强度的测定值。