实验9--测定岩石的点荷载强度

1、实验9岩石的点荷载强度测量一、基本原理集中载荷测试是将岩石样品放在两个球形锥形盘之间，对样品施加集中载荷，直到被破坏，然后根据破坏载荷求出岩石的集中载荷强度。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，预测单轴抗压强度和抗拉强度等其他强度。二、仪器设备1、集中负载试验机：如下图所示。(1)由机油泵、压力框架、球头花园锥形压力板组成的加载系统。泵的输出通常约为50kN是。负载框架必须足够刚性，以避免在重复最大损坏负载时发生永久失真。球端点锥形白金球形曲率半径为5mm，圆锥体的顶角为60(如下图所示)，由坚硬材料制成。(2)液压计：范围约为10MPa，测量

2、准确度必须能够承受液压冲击和振动，而不考虑重复负载。(3)量规测量部分：应使用0.2mm刻度钢标尺或位移传感器，确保样品载荷点之间的测量精度为0.2mm。2、卡尺或钢条；3、地质锤。三、工作阶段1、准备样品(1)样本分组：将肉眼可分辨的、工程地质特性几乎相同的岩石样本分成几组，如果岩石是各向异性的(例如床、偏振法明显的沉积岩、变质岩)，则应与平行层和垂直层相加，分成约15组。(2)本测试可以使用岩心样品、规则或不规则岩石块样品，其他几何样品的尺寸要求如下。芯半径测试，样品直径比必须大于1.0。轴向试验，样品的直径长度比应小于1.0。长度(L)、宽度(W)和高度(h)尽可能在LWh(图9-3d)

3、和样品高度(h)之间控制，通常在0.5到10厘米之间装载样品，以满足测试设备加载系统的样品大小要求(3)根据试验要求进行样品干燥或饱和水处理。干燥样品：12h，温度为105 110；时间干燥。饱水样品首先逐步浸泡样品，然后根据样品高度的1/4、1/2、3/4和4/4等，以6h全部浸泡(样品高度很小，1/2、1等允许浸泡)，然后自由吸收48h，再用煮沸方法或真空泵饱和样品。2、样本说明内容说明：除了岩石学之外，还重点关注其结构结构特征(如粒子厚度、排列和连接、床上用品等发展特性)和风化程度。3、样品大小粗糙测量分别测量芯采样和常规采样的长度(l)、宽度(w)和高度(h)大小。对于不规则岩石块采样

4、，采样中心点可以测量采样的长度(l)、宽度(w)和高度(h)大小。4、安装示例在安装样品前，确保测试设备的顶部和以下两个安装锥头正确，然后将样品放置在试验机上，摇动手泵，使底部锥头向上，使安装锥头与样品的最短侧方向(即h方向)接近，并小心放置接触点，使其与样品中心尽可能一致。如果需要测量结构面(层、扁体、接头等)的强度，则必须确保两点连接在同一结构中，如图9-4所示。5，佳浩安装示例后，将压力表指针调整为0，以在10-60秒内恒定增加示例损坏(相当于每秒0.05-0.1MPa)的负载速度，记录压力表读数(f)，直到示例损坏。6、说明样品损坏的特点正常样本损坏面必须同时通过上下两个载荷点，如果损

5、坏面仅通过一个载荷点产生部分损坏(如图9-5所示)，则该测试无效，必须销毁，并且破坏面说明还必须包括破坏面的直线或偏转。7、破损表面尺寸测量样本损坏后的破损面的大小应以图9-3、图中核心的半径测试、芯子方向测试和不规则块测试四种情况下d和Wf的测量方法表示0.2mm以下测量误差的载荷点之间的距离(d)和垂直于载荷点连接的平均宽度(Wf)来测量。8、重复实验重复步骤3至7以测试其馀样品。9、清理计算和结果数据(1)要计算样例破坏载荷，请单击“下一步”格式：p-样例损坏时的总载荷(n)；c仪表校准系数(千斤顶的活塞面积，mm2)，通常每个仪表手册都有该仪表的校准系数。F-样品损坏时的液压计读数(M

6、Pa)。(2)计算样品的破损面积和相应花园直径的平方值，如下所示格式：af-样例的破坏曲面面积(mm2)；D-在样例破坏面上测量的两个载荷点之间的距离(以mm为单位)；Wf-垂直于载荷点的样例破坏面的平均宽度(以mm为单位)；De-与破坏面区域相同区域的直径(mm)的等效公园直径。(3)计算岩石样品点荷载强度的步骤样式：is-样例点载荷强度(MPa)，其他符号相同。(4)取平均值如果在每组中测量超过15个点载荷强度数据，则删除3个最高值和最低值，测量较少数据，则仅删除最高值和最低值，然后使用该组中岩石的点载荷强度计算算术平均值，最后结果移动到小数点后2位。四、考试报告的内容1，整理记录表格，格

7、式日程9-1。附表9-1点荷载试验记录表1抽样组岩石名字取样地点器具数字c2样品编号3范例外观4水星状态5负载方向6样本大小长度L (mm)宽度W (mm)高度h (mm)7压力表读数F(MPa)8总负载(n)9负载点之间的距离D (mm)10破坏性面宽度Wf (mm)11等效公园直径平方12集中荷载强度(MPa)13IS平均(MPa)14范例销毁特征测试：计算：检查：年月日2、整理样本元数据。3、考试问题：(1)集中荷载测试在什么应力状态下进行？样本破坏是什么样的破坏形式？(2)分拆考试有什么相似之处和不同之处？(？五、注意事项1、岩石点中的强度一般比较低，试验中必须调节好装载速度，慢慢施加压力，使压力表指