岩石物理力学指标试验指导书及试验报告.docVIP

岩石物理力学指标及抗压试件 尺寸效应系数试验 一、基本原理 岩石的物理指标与力学指标有着密切的联系，岩石的含水量和密度直接影响其抗压强度。在荷载作用下岩石发生变形，随着荷载的增加变形加剧，岩石开始局部破坏出现微裂隙，外荷继续增加，达到或超过某一数值时，微裂隙扩展并逐渐互相连接发展成破裂面，于是岩石变形就转化为岩石破坏。 岩石的强度是指岩石抵抗外力破坏的能力。实验证明，岩石的抗压强度大小与试件的尺寸大小有关，一般来说，试件的尺寸越大，其抗压强度越小。规范规定，抗压标准试件尺寸为Φ50mm×100mm，而实际工程试验中，因为岩块的厚度过小或结构面的存在，使制得的试件尺寸往往与标准尺寸不同，有时偏小，有时偏大，使测出的强度与标准件强度有差异，这种差异可通过尺寸效应系数修正，本试验将通过不同尺寸的试件强度对比得到此修正系数。 本次试验主要测定岩石的密度、含水率、不同高度柱体试件的抗压强度及尺寸效应修正系数。 二、实验要求 要求学生了解岩石试样加工制备的全过程，会正确操作使用各种仪器设备。 正确计算出岩石的密度、含水量、单轴抗压强度及尺寸效应修正系数，并结合有关规范，对其允许承载力作出评价。 三、仪器设备 试样加工设备：岩石钻芯机、切割机、磨片机、烘箱、天平、游标卡尺等 试验设备：压力机等。 四、操作步骤 按要求加工4件圆柱，其中2件尺寸为Φ50mm×100mm，另外2件尺寸为Φ50mm×500mm，并切平磨光两端，并在试件两端面编号。 在加工试件过程中取两块40克以上的岩块(以供测含水率)，分别编号，并用天平称出两岩块的质量，记录在下表中，然后将两岩块置于恒温105~110的烘箱中，8小时后取出称出干岩块的质量，产记录在下表中。 将4个试件分别称出质量，记录在相应的表格里；用游标卡尺量出各试件的高和直径，记录在相应的表格里。 将试样置于压力机下承压板正中央，将上下承压板对正，不能偏心，并注意观察试样是否与上承压板均匀接触，如不密合，应予以纠正。 将压力表调至零点，并以每秒0.5~1.0Mpa的加荷速度加压，加压过程中应仔细观察试样变化情况，直至试样完全破坏为止，并记下破坏时的压力表读数P(kN)。 五、计算整理 岩石密度的计算： ρ=m/V 岩石天然含水率的计算： w=mw/md×100% 岩石的单轴抗压强度的计算： R=P/A 抗压强度尺寸效应系数的计算： Ks=Rs/Rn 试中：ρ为试件密度；m为试件质量；V试件体积；w为天然含水量；mw为试样中水的质量；md为试样烘干后的质量；R为岩石极度限抗压强度（MPa）；P为试样破坏时的荷重（kN）； A为试样承压面积（mm2）。 六、注意事项 本试验所涉及到的设备都是高压、快速的设备，操作时要注意人身安全，要听从老师的指挥，不能乱摸乱动设备。 为防止试样压碎时石碴飞溅，应戴好安全护罩或站到安全的地方。 七、思考题 1.岩石成分、节理裂隙及层理对岩石强度有何影响？ 2.岩石与岩体的区别有哪些？为什么岩体的强度比岩石的强度要低？  岩石物理力学指标试验计算报告表 试验日期： 本组人员： 试验 项目 试件编号 试件 质量(g) 试件尺寸(mm) 密度(g/cm3) 平均密度(g/cm3) 极限荷载(kN) 抗压强度(MPa) 平均抗压强度(MPa) 抗压 试验 含水率 试验 试件编号 试件湿质量(g) 试件湿 质量(g) 试件 含水量(g) 试件含水率(%) 平均含水率(%) 尺寸效应系数(Ks)