《岩石单轴抗压试验细则》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岩石单轴抗压试验细则（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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
2、，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46#液压油；（3）记号笔；（4）三角板；（5）标准试件，5.00X10.00cm； （6）
3、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。试件有圆柱形、正方形、立方形，在这几种形状中，圆柱体较好，应力分布 是
4、轴对称的，而且圆柱体样品制备费时少，经济。目前国际岩石力学学会推荐采 用圆柱体试件。(2) 、样品的强度通常是随着尺寸增大而减小。国际岩石力学学会对实验室 试件，推荐圆柱体试件直径不小于NX (岩心直径)54mm，我们国家一般采用 50mm。(3) 、根据国内外众多学者在各种不同条件下试验研究证明，当径高比大于 1时，强度下降很大，但径高比达到一定值时，其强度减少甚微，趋于稳定状态。目前，国际岩石力学学会对于实验室试件推荐使用/H径高比为1:2.5 3.0 的样品进行抗压强度试验。我国不论圆柱体或立方体，试件高度与直径之比宜为 2.0 2.5。但是我国冶金、建材和公路桥涵规范取径高比1:1。(
5、4) 、岩石抗压强度是随着加荷速率增快，强度增高。对静力而言，加荷速 率应限制在某一限度以内。国际岩石力学学会对试验推荐的加荷速率0.5 1Mpa， 即每秒 5 8kg/cm2 (1 1.6kN/s)加压。(六) 操作步骤岩石抗压强度试验必须加工成规则试件，可用岩芯和岩块制成。同种岩性， 每组试件不少于3快，试件尺寸允许变化范围不超过5%，取其平均值。1. 尺寸：(1)圆柱体试件直径4854mm，高100mm；(2) 立方体试件边长为50mm，高为100mm；(3) 试件直径与高度，或边长之比为1： 2.002.50。2. 精度：(1) 、两端面的平行度最大误差不超过0.05mm；(2) 、在
6、试件整个高度上，直径误差不超过0.3mm；（3）、端面应垂直试件轴，最大偏差不超过0.25度。试验用2%的游标卡尺量测尺寸，然后进行描述：颜色、矿物含量、结构、构造裂隙或节理发育程度、风化程度、胶结物的性质、定名、试件加工精 度等。按0.5MPa的加荷速率进行加压，直至试件破坏。记录试样极限破坏荷载（kN）。（七）资料整理（1-1）抗压强度资料整理：A - x10A式中：R岩石抗压强度MPa；P 最大破坏荷载N或kN；A试件横断面积cm2。（八）破坏类型，破坏后描述，画素描图：1、对顶锥型（应力分布图，见图1-1）：该种类型岩石较脆、坚硬、岩样端部与压力机承压板接触产生了摩擦力，端 部效应使试
7、件中部产生了轴向裂纹。2、张裂型（应力分布图，见图1-2）：主要受微结构面、层理、片状矿物以及减少端部摩擦力所致的类型。3、斜剪型（应力分布图，见图1-3）：主要由结构面和试件不平所致。4、破坏类型见中国主要岩石矿石声学及力学特性。注意事项：1、不要随意乱动仪器设备，以防试验失败;图1-2劈裂型图1-3斜剪型2、远离试件，防止试件破坏时岩石飞溅，发生意外事故。图1-1对顶锥型（九）问答思考题:一）岩石抗压强度实验，必须加工规则试件:1. 加工样品的精度有几条，其内容是什么？2. 软化系数的定义是什么？3. 抗压强度实验加荷速率是多少？4. 试件破坏后，大致有几中类型？都有什么类型？5. 国际岩石力学学会推荐的径高比是多少？6. 影响抗压强度因素有那些，其主要内容是什么？7. GB国标规定同种岩性几块试件为一组？8. 抗压强度实验应注意什么？9. 我国哪个行业规定的径高比与国际不一致？10. 岩石单轴抗压强度的定义是什么？参考文献：1. 中华人民共和国国家标准GB/T50266-99工程岩体试验方法标准，P15。中国计划出版社。2. 中华人民共和国国土资源部，地发1986 760号，岩石物理力学性质试验 规程DY-16P84。地质出版社。3. 高等学校教材岩体力学。地质出版社。4. 大理石资源地质工作暂行要求及参考资料，国家建筑材料工业局地质公司。
