岩石的抗拉强度试验
一、实验目的与要求
岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力
称为岩石的单轴抗拉强度。

通常所说的抗拉试验是指直接拉伸破坏实验。

由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间，因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。

劈裂法是最基本的方法。

通过本实验要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序，实验所用夹具的具体要求，掌握岩石单向抗拉强度的测试过程及计算方法。

二、实验仪器
1.钻石机或车床，锯石机，磨石机或磨床。

2.劈裂法实验夹具，或直径2.0mm钢丝数根。

3.游标卡尺（精度0.02mm），直角尺，水平检测台，百分表架和百分表。

4.材料实验机
三、试件规格、加工精度、数量
1.试件规格
标准试件采用圆盘形5+0.6直径，厚2.5±0.2cm，也可采用5cm ×5cm×2.5cm（公−0.2cm，
差±0.2cm）的长方形试件。

2.试件加工精度、数量应符合mt44-87《煤和岩石单向抗压强度及软化系数测定方
法》中的规定
四、实验原理
图1显示的是在压应力作用下，沿圆盘直径y-y的应力分布图。

在圆盘边缘处，沿y-y方向（σy）和垂直y-y（σx）方向均为压应力，而离开边缘后，沿y-y方向仍为压应力，但应力值比边缘处显著减少，并趋于平均化；垂直y-y方向变成拉应力。

并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。

虽然拉应力的值比压应力值低很多，但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而导致
试件沿直径的劈裂破坏，破坏是从直径中心开始，然后向两端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。

χ
r/r0.5σ
y
y
σ
x
x
40拉伸
160压缩
1208040图1劈裂实验应力分布示意图
五、实验内容
1.了解试件的加工机具、检测机具，规程对精度的要求及检测方法；
2.学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法；
3.学会间
接测试岩石抗压强度及数据处理方法。

六、实验步骤
1.测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含
水状态机加工过程中出现的问题进行描述，并填入记录表1-1内。

2.检查试件加工精度，测量试件尺寸，填入记录表内。

3.选择材料实验机度盘时，一般应满足下式：0.2p0
具内，夹具上、下刀刃对准加载基线，用两侧夹持螺钉固定好试件，或用两根直径2.0mm的钢
的中心线和材料实验机的中心线在一条直线上。

6.开动材料实验机，施加数百牛载荷后，松开夹具两侧夹持螺钉，然后以
0.03~0.05mpa/s的速度加载，直至试件破坏。

7.记录破坏载荷，对破坏后的试件进行摄影或描述。

七、注意事项
1.记录试件的完整状态，
2.选择合适的材料实验机及合适的实验机度盘值，
3.夹具对试件的加载方向要与试件的轴线在一平面上，
4.选择合适的加载速率。

八、数据处理
2p
2×11.236
计算试件单向抗拉强度：r1=
πdl
×10=
3.14×
4.98×2.98
×10mpa=4.822mpa
式中r1—试件的抗拉强度，mpa；p—试件破坏载荷，kn;l—试件直径，cm;l—试件厚度，cm。

九、误差分析
1.试件加工过程中存在误差、不能完全接近标准试件；
2.实验设备本身的系统误差。