内容发布更新时间 : 2024/6/22 4:12:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验五 岩石单轴压缩实验

一.实验目的

岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。

二.实验设备、仪器和材料

1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm；

3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）；

7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。

三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态

1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。

2. 加工精度：

a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。

b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显

缝隙。

3.试样数量： 每种状态下试样的数量一般不少于3个。

4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。

1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台

图5-1 试样平行度检测示意图

1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台

1 1 2 3 4 2 3 图5-2 试样轴向偏差度检测示意图

四.电阻应变片的粘贴

1.阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。

2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。

3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。

图5-3 电阻应变片粘贴

试样 电阻片 五.实验步骤

1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。

2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。

3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公

共补偿半桥连接方式。

4. 将试样放置在试验机的承压板中心，然后对纵向、横向应变片分别进行反复预调平衡。

5. 施加初载荷，检查试验机和应变片工作情况，正常后以1.0～2.0 kN/s的加载速度均匀加载，按估计破坏载荷的十分之一间隔读数，纪录相应载荷下的纵向、横向应变，均匀加载直至试样完全破坏。每个测试过程读数不得少于7个点，同一试样的纵向、横应变尽可能同时读出。

6. 记录破坏载荷值及加载过程中出现的现象，并对试样破坏形态进行描述。

六.实验结果整理

1. 岩石单轴抗压强度：

R C ?PS式中： RC—试样单轴抗压强度，MPa；

P—试样破坏载荷，N； S—试样初始截面积，mm2。 岩石单轴抗压强度测定结果填入表5-1。

表5-1 岩石单轴抗压强度测定结果

岩石名称 试件编号 1 2 3 岩性描述 试样尺寸 D×L/mm 破坏载荷 /kN 抗压强度 /MPa 单值 均值 2. 绘制岩石单轴压缩应力-应变曲线

实验结束后检查每一组的实验结果，废弃可疑数据，分别计算试样所受应力σ和与之对应的纵向应变ε1、横向应变ε2以及体积应变值εv，体积应变值按下式计算：

?v??1?2?2将单轴压缩实验记录与计算结果填入表5-2。然后以纵向应力为纵坐标，以