点荷载强度试验

测试2点负载强度测试一、测试目的点荷载试验是将岩石试件置于两个球形圆锥形压力板之间，对试件施加集中荷载直至破坏，然后根据破坏荷载获得岩石的点荷载强度。点荷载强度可用作岩石强度分类和岩石风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度和估计其他相关强度指标，如单轴抗压强度和抗拉强度。点荷载强度试验适用于各种规则或不规则的岩石，可以是钻芯，也可以是取自露头、勘探坑、平洞和道路的岩块。本试验分别测量自然状态下岩石的点荷载强度。二。样品制备1.试件分组：肉眼可见且工程地质特征大致相同的岩石试件被分为一组。如果岩石是各向异性的(如层理、明显的叶状沉积岩和变质岩)，还应进一步划分为平行层理和垂直层理加载的亚组，每组试件约15件。2.本次试验可采用岩心样品、规则或不规则岩石样品，不同形状样品的尺寸要求如下：(1)岩心样品用于径向试验时，样品的长径比不应小于1；轴向试验时，两点间距离与直径的比值应为0.3 1.0。(2)当使用试块或不规则试块进行试验时，其长度(L)、宽度(W)和高度(h)应尽可能满足LWh(图9-3d)。试样的高度(h)一般应控制在0.510cm和10cm之间，以满足试验仪器加载系统对试样尺寸的要求。此外，试样加载点附近的岩石表面应平整。3.试样的含水状态可根据需要选择，如自然含水状态、干燥状态、饱和状态或其他含水状态。4.同一含水状态的岩心试件每组5-10个，块状或不规则块状试件每组15-20个。三。样本描述1、岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化过程、水泥性质等。除岩性外，还应描述构造和构造特征(如粒度、排列、节理、层理等发育特征)和风化程度。2.样品形状和制备方法。3.加载方向与层理、节理裂隙的关系。4、水的状态和使用的方法。四.主要仪器设备1.点载荷测试仪：如下图所示，它包括：(1)加载系统由摇摆油泵、承压架和球形端圆锥面压板组成。油泵输出一般在50kN左右；加载框架应具有足够的刚度，以确保在最大失效载荷的重复作用下不会发生永久变形。球形端圆锥形压板的球面曲率半径为5毫米，圆锥的顶角为60(见下图)，由硬质材料制成。(2)油压表：测量范围约为10兆帕，其测量精度应保证达到破坏性载荷读数的2%(P)。整个载荷测量系统应能抵抗液压冲击和振动，且不受重复载荷的影响。(3)规距测量部分：应使用0.2毫米的钢尺或位移传感器，以保证试件加载点之间的测量精度达到0.2毫米2、卡尺或钢卷尺测量；3.地质锤。V.测试步骤1、试件尺寸粗略测量对于核心样品和常规样品，分别测量每个试件的长度(L)、宽度(W)和高度(H)的尺寸；对于不规则岩石样品，可通过试件的中心点测量试件的长度(L)、宽度(W)和高度(H)。2.安装试件(1)在径向试验过程中，将芯试件放在锥形端之间，使上下锥形端与试件直径的两端紧密接触。接触点和试样自由端之间的最小距离不得小于两个受载点之间距离的0.5。(2)在轴向试验过程中，将芯样放在锥形端之间，使上下锥形端位于芯样的中心，并处于紧密的c形试件安装后，将压力表指针调至零点，使试件在10-80秒内以可破坏试件的加载速度(相当于每秒0.05-0.1兆帕)均匀加载，直至试件被破坏，并记录破坏时压力表读数(f)。4.描述样本失效的特征试样的正常破坏面应同时通过上下加载点。如果故障表面仅通过一个加载点，并且出现局部故障，则测试无效，应放弃。故障表面的描述还应包括故障表面的平整度或弯曲度。5、失效表面尺寸测量试样损坏后，应测量损坏表面的尺寸，包括上下加载点之间的距离(D)和垂直于连接加载点的直线的平均宽度(Wf)。6.测试结果的排列1.测试数据记录表见附录3。2.计算公式(1)根据以下公式计算试样的破坏载荷：其中：p-样品损坏时的总载荷(n)；c-仪器的校准系数(千斤顶的活塞面积，mm2)。一般情况下，仪器的校准系数在各仪器的使用说明书中提供，以供参考。试样损坏时的油压表读数(MPa)。(2)根据以下公式计算试样破坏面积和等效圆直径的平方值：式中：AF试件的失效表面积(mm2)；d-在试样失效表面上测量的两个加载点之间的距离(mm)；wf-垂直于试样破坏面上加载点的连续平均宽度(mm)；非等效圆直径是与失效面面积相同的圆的直径(mm)。(3)根据以下公式计算岩石试件的点荷载强度：其中：试件的点荷载强度(兆帕)，其他符号同前。(4)平均值：当每组测得的点荷载强度数据大于15时，最高值和最低值分别删除3。如果测量数据较少，只删除最高和最低值，然后计算算术平均值作为该组岩石的点荷载强度。3.计算值精确到0.01。七。有关注意事项1、由于岩点载荷强度一般较低，所以在试验中必须控制加载速度，缓慢加压，使压力表指针缓慢而均匀地向前移动。2.安装试件时，上下加载点应与试件中心对齐，加载面应垂直于加载点的连线。3.测试软岩时，加载锥头往往有一定程度的嵌入。因此，当测量加载点的距离D时，当试样损坏时，测径器应与加载锥留下的两个凹痕的底部对齐。附录2点荷载试验记录1样本分组摇滚名字仪器编号仪器系数c2试件编号3样本形状4水状态5样本大小长度L(