实验二 岩石的单轴抗压强度试验
一、基本原理
岩石单轴受压至破坏时的最大压应力值称单轴抗压强度,简称抗压强度,以R 表示。
岩石单轴抗压强度的测定,一般是采用直接压坏标准试件的方法。
二、仪器设备
(1)岩石制样机械:钻石机、车床、锯石机、磨床;
(2)检验工具:游标卡尺(精度0.02mm )、直角尺、水平检测台、百分表架及百分表;
(3)材料试验机。
三、试件规格、加工精度、数量与含水量
(1)采用圆柱体为标准试样,直径为5cm ,允许变化范围为4.8~4.2cm ;高度为10cm ,允许变化范围为9.5~10.5cm 。
当缺乏圆柱体制样设备时,允许采用5cm ×5cm ×10cm 的方柱体。
(2)试样加工精度:试样两端面不平行度小于0.1mm ;试样上下端直径偏差不得大于0.2mm 。
(3)试样数量:试样数量按要求的受力状态或含水状态,每种情况下试样的数量一般不少于3块。
四、测定步骤
(1)测定前核对岩石试样名称和岩样编号,对试样的颜色、颗粒、层理、节理、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述并填入表内。
(2)检查试样加工精度、量测试样尺寸,填入记录表内。
(3)选择压力及机度盘:一般应满足
0P 2.0<m ax P <0P 8.0
式中 m a x P ----预计最大破坏载荷;
0P ----压力机度盘最大值。
(4)试样安装
将试样置于压力机承压板的中心,调整有球形座的承压板,使之均匀受压。
五、成果整理
(1)计算单个试样的单向抗压强度
按下式计算岩石单轴抗压强度R (Mpa )
A P R
式中 P ——最大破坏荷载,N ; A ——垂直于加荷方向的试件断面积,mm 2。
(2)计算每组试样单向抗压强度的算术平均值(取整数)
i n 1
i p R n 1R =∑= 六、实验数据
试件1:R 1=A
P =47×103/ (299.49)2=23.95 试件2:R 2=A
P =43×103/ (250.25)2=21.68 试件3:R 3=A
P =58×103/ (250.42)2=29.05 p =3
58
4347++=49.3 =d 3
42.5025.5099.49++=50.15 计算每组试样单向抗压强度的算术平均值R P =∑=n 1i n 1
i R
R P =3
1(R 1+R 2+R 3)=31(23.95+21.68+29.05)=25MPa
七、实验小结 通过本次实验,使我对岩石的单轴抗压强度有了直观的了解,同时也掌握了岩石的单轴抗压强度试验的原理与方法。
试件代号 1 2 3 试件高度(L ) mm 103.24 103.16 101.98 试件直径(d ) mm 49.99 50.25 50.42 最大破坏载荷(P ) KN 47 43 58。