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岩石实验ppt整理

二、研究内容与研究方法 1.研究内容 以边坡为例 四、岩石力学的形成与发展 1.形成历史 1951年,在奥地利创建了地质力学研究组,并形成了独具一格的奥地利学派。 同年,国际大坝会议设立了岩石力学分会。 1956年,美国召开了第一次岩石力学讨论会。 1957年,第一本《岩石力学》专著出版。 1959年,法国马尔帕塞坝溃决,引起岩体力学工作者的关注和研究。 1962年,成立国际岩石力学学会(ISRM)。 1966年,第一届国际岩石力学大会在葡萄牙的里斯本召开。 石英、长石和云母都是自然界的矿物; 所有的岩石都是由一种或几种矿物组成的 第三章 岩石的力学性质 外力性质 动载荷 静载荷 外力方式 拉伸 压缩 剪切 应力状态 单向 双向 三向 应力应变曲线 二、简单应力条件下岩石的强度 库仑-莫尔强度理论 岩石物理性质试验 岩石含水率是岩石试件在105~110度,烘干至恒量时所失去水的质量与试件干质量的比值,以百分数表示。 影响岩石试件天然含水率因素很多。 烘干标准对岩石试件天然含水率测定的影响比较明显。关于试件的烘干标准,一种是时间控制,另一种是称量控制。 二 岩石吸水性试验 岩石吸水性采用自然吸水率、饱和吸水率和饱水系数等指标表示。 岩石吸水性对岩石的风化程度比较敏感,在国外常作为风化指标。 岩石吸水性试验每组试件块数不少于3块。自然吸水率采用在大气压力和室温条件下自然吸水法测定,试件全部浸入在水中自由吸水48h。岩石饱和吸水率采用煮沸或真空抽气法测定,煮沸法煮沸时间不少于6h。 岩石吸水性试验的吸水时间对其成果的影响不能忽视,从大量的试验资料分析,采用自由吸水进行吸水性试验时,当浸水时间为24h,岩石试块平均吸水量一般可达到绝对吸水量的85% 三 岩石颗粒密度试验 岩石颗粒密度是岩石固相物质的质量与体积的比值,采用比重瓶法或水中称量法测定 。 比重瓶法测定岩石的颗粒密度,又分为土工试验方法、岩石试验方法和建筑材料试验方法三种。 试验方法 样品 影响因素 四 岩石块体密度试验 岩石的块体密度是指单位体积的岩石质量,是岩石试件的质量与其体积之比。 岩石的块体密度试验量积法适用于能制备成规则试件的岩石;水中称量法适用于除遇水不崩解、不溶解和不干缩湿胀的其他各类岩石;密封法适用于不能用量积法或直接在水中称量进行试验的岩石。 五 岩石膨胀性试验 岩石膨胀特性的指标有岩石自由膨胀率、侧向约束膨胀率和体积不变条件下膨胀压力。 测定岩石膨胀压力的试验方法有平衡-加压法、膨胀-加压恢复法和加压-膨胀法三种试验方法。 岩石试件的含水率对测试成果的影响尤为明显,因为具有膨胀特性的岩石,吸水膨胀。试验前试件的含水率应尽量接近天然含水状态,实行干法加工。 岩石膨胀特性稳定时间: 膨胀试验时间一般在48h以内,膨胀压力试验则往往超过48h。 六 岩石耐崩解性试验 岩石的耐崩解性是指岩石在干湿交替作用下抵抗崩解的能力。 岩石耐崩解性试验适用于黏土类岩石和风化岩石。 胶结较好的岩石,并不是一次干燥-浸水循环便能达到浸水崩解的,而往往需要2次以上的循环才能满足,所以规定岩石的耐崩解性由第二次循环的崩解指数来表示。烘干时间规定不少于24h 采用烘干的岩块作为耐崩解性试验的标准试件是合适的。 试验方法 影响因素 七 岩石抗冻性试验 岩石抗冻性是指岩石抵抗冻融破坏的性能,以冻融质量损失率和冻融系数表示,通常采用直接冻融法测定。 冻融循环次数根据工程需要确定,一般为20次,严寒地区不应少于25次。 冻融试验方法 当岩石的吸水率小于0.05%时,不必进行冻融试验。 岩石冻融系数的一个指标为强度损失系数。 岩石冻融系数另一指标为质量损失系数。 影响因素 八 岩石(体)声波测试试验 岩石声波测试 样品 试验方法 岩体声波测试 钻孔声波测试 岩体表面声波测试 注意事项 耦合介质 样品长度 换能器 1)定义 岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力称为岩石的单轴抗压强度,或称为非限制性抗压强度。 2)计算公式: σc=P/A 4)实验方法 a.试件标准 立方体50×50×50mm或 70×70×70mm 圆柱体,但使用最广泛的是圆柱体。圆柱体直径D一般不小于50mm。 L/D=2.5~3.0(国际岩石力学委员会ISRM建议的 尺寸) 要求:两端不平度0.5mm;尺寸误差±0.3mm;两端面垂直于轴线误差±0.25度。 加载速率:0.5~0.8MPa/s b.非标准试件的对试验结果的影响及其修正 c.压缩实验设备示意图(500t压力机) d. 端部效应及其消除方法 端部效应: 5) 水对单轴抗压强度的影响-软化系

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