實驗一 巖石單軸抗壓強度試驗

1、巖石力學性質實驗指導書實驗一實驗一巖石單軸抗壓強度試驗巖石單軸抗壓強度試驗1.1概述概述當無側限巖石試樣在縱向壓力作用下出現(xiàn)壓縮破壞時，單位面積上所承受的載荷稱為巖石的單軸抗壓強度，即試樣破壞時的最大載荷與垂直于加載方向的截面積之比。在測定單軸抗壓強度的同時，也可同時進行變形試驗。不同含水狀態(tài)的試樣均可按本規(guī)定進行測定，試樣的含水狀態(tài)用以下方法處理：（1）烘干狀態(tài)的試樣，在105～1100C下烘24h。（2）飽和狀態(tài)的試樣，使試樣逐步浸

2、水，首先淹沒試樣高度的14，然后每隔2h分別升高水面至試樣的13和12處，6h后全部浸沒試樣，試樣在水下自由吸水48h；采用煮沸法飽和試樣時，煮沸箱內水面應經(jīng)常保持高于試樣面，煮沸時間不少于6h。1.2試樣備制試樣備制（1）試樣可用鉆孔巖芯或坑、槽探中采取的巖塊，試件備制中不允許有人為裂隙出現(xiàn)。按規(guī)程要求標準試件為圓柱體，直徑為50mm，允許變化范圍為4.8～5.20mm。高度為100mm，允許變化范圍為9.5～10.50mm。對于非均

3、質的粗粒結構巖石，或取樣尺寸小于標準尺寸者，允許采用非標準試樣，但高徑比必須保持=2:1～2.5:1。（2）試樣數(shù)量，視所要求的受力方向或含水狀態(tài)而定，一般情況下必須制備3個。（3）試樣制備的精度，在試樣整個高度上，直徑誤差不得超過0.3mm。兩端面的不平行度最大不超過0.05mm。端面應垂直于試樣軸線，最大偏差不超過0.25度。1.3試樣描述試樣描述試驗前的描述，應包括如下內容：（1）巖石名稱、顏色、結構、礦物成分、顆粒大小，膠結物性

4、質等特征。（2）節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及其分布，并記錄受載方向與層理、片理及節(jié)理裂隙之間的關系。（3）測量試樣尺寸，并記錄試樣加工過程中的缺陷。1.4主要儀器設備主要儀器設備試樣加工設備：鉆石機、鋸石機、磨石機或其他制樣設備。量測工具與有關檢查儀器：游標卡尺、天平（稱量大于500g，感量0.01g），烘箱和干燥箱，水槽、煮沸設備。加載設備：壓力試驗機。壓力機應滿足下列要求：（1）有足夠的噸位，即能在總噸位的10%～90%之間進行試驗，并能連

5、續(xù)加載且無沖擊。（2）承壓板面平整光滑且有足夠的剛度，其中之一須具有球形座。承壓板直徑不小于試樣直徑，且也不宜大于試樣直徑的兩倍。如大于兩倍以上時需在試樣上下端加輔助承壓板，輔助承壓板的剛度和平整光滑度應滿足壓力機承壓板的要求。（3）壓力機的校正與檢驗應符合國家計量標準的規(guī)定。1.5試驗程序試驗程序（1）根據(jù)所要求的試樣狀態(tài)準備試樣。（2）將試樣置于壓力機承壓板中心，調整有球形座的承壓板，使試樣均勻受力。巖石力學性質實驗指導書實驗二、巖

6、石壓縮變形試驗實驗二、巖石壓縮變形試驗2.1概述概述巖石變形試驗，是在縱向壓力作用下測定試樣的縱向（軸向）和橫向（徑向）變形，據(jù)此計算巖石的彈性模量和泊松比。彈性模量是縱向單軸應力與縱向應變之比，規(guī)程規(guī)定用單軸抗壓強度的50%作為應力和該應力下的縱向應變值進行計算。根據(jù)需要也可以確定任何應力下的彈性模量。泊松比是橫向應變與縱向應變之比，規(guī)程規(guī)定用單軸抗壓強度50%時的橫向應變值和縱向應變值進行計算。根據(jù)需要也可以求任何應力下的泊松比。2

7、.2試樣備制試樣備制試樣備制方法和精度要求見1.2。2.3試樣描述試樣描述試樣描述見1.3。2.4主要儀器設備主要儀器設備（1）制樣設備、檢查儀器和壓力機要求見1.4。（2）電阻應變片、粘結劑、萬用表等。（3）電阻應變儀（或數(shù)據(jù)采集器）、壓力傳感器、引伸儀等。除用電阻應變儀外，也可用精度能達到0.1%和量程能滿足變形測定需要的其他儀表。巖石試件軸向應變片橫向應變片圖1巖石試件貼電阻應變片示意圖圖2試件連接靜態(tài)應變儀示意圖2.5試驗程序試

8、驗程序（1）選擇電阻片，電阻片質量應符合產(chǎn)品要求，電阻絲的長度應大于組成試樣的礦物最大粒徑或斑晶的10倍以上。同一試樣用的工作片和補償片的電阻值應不超過0.2歐姆。（2）電阻片應貼在試樣高度的中部，每個試樣貼縱向（軸向）和圓周向電阻片各2片，沿圓周向對稱布置，貼片處應盡量避開顯著的裂隙、特大的礦物顆粒或斑晶。試樣貼片前用零號砂紙打磨，用丙酮或酒精將貼片處擦洗干凈，防止污染（如圖1所示）。（3）貼片用的膠，一般情況下可用502快速粘結劑，