发布时间 : 星期一 文章《岩体工程力学》实验指导书更新完毕开始阅读
各项实验所需标准试样尺寸与最低数量表 测定项目 真密度 标准试样尺寸，cm 岩粉 标准试样数量 300g 备 注 可用测视密度的试样粉碎 用量积法测视密度时，可采用测定视密度，吸水性和 含水率 时，可用加工规则试样时剩余的边角料 单向抗压强度 变形参数 单向抗拉强度 抗剪实验(变角法) 抗剪实验 三轴实验 坚固性系数 膨胀率 膨胀应力 耐崩解性 直径5，高10 直径5，高10 直径5，高2.5 5×5×5 直径2.5，高10 直径5，高10 煤块 高2，径高比≥2.5 高2，径高比≥2.5 大致球形40-50一个 直径5，高径比0.8-1.4 点荷载强度 双点间距0.3-0.5 15 不规则实验 3个 3个 3个 每个煤、岩块尺寸不小于10cm。9个 在上中下部位采取 3个 5个 6个 3个 3个 450g 5个 规则实验 力学性质的试件，用不规则的试样 - 5 -
实验一 岩石单轴压缩实验
一、实验目的：
1. 掌握岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的测定方法。
2. 了解岩石试件单轴压缩时的应力-应变与金属的应力---应变曲线特点。 3. 了解岩石试件的破坏类型。 二、实验设备、仪器和材料
1.试件加工设备：钻石机、锯石机、磨石机。
2. 检测工具：游标卡尺（精度0.02mm）、直角尺、水平检测台、百分表及百分表架。 3. 实验设备及仪器：YE-600型液压材料试验机；JN-16型静态电阻应变仪。 4. 实验材料：电阻应变片（BX-120型），胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。 三、石试件的规格、加工精度、数量及含水状态
1. 试件规格：标准试件均采用垂直于岩石层理的方向钻取，直径为5（-0.2+0.6）cm，高径比为2（-0.2+0.2）的圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用5cm×5cm×10cm的立方体，对于砾岩等大颗粒岩石，试件尺寸应放大，其直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍，高径比不小于1.8；由于特殊原因（岩石松软）不能制取标准试件时，可采用非标准试件，需在实验结果加以说明。
2. 试件加工精度：
a 平行度：试件两端面的平行度偏差不得大于0.01cm。检测方法如图1-1所示，将试件放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表的测头紧贴试件表面，然后水平移动试件百分表指针的摆动幅度小于10格。
b 直径偏差：试件两端的直径偏差不得大于0.02cm，用游标卡尺检查。
c 轴向偏差：试件的两端面应垂直于试件轴线。检测方法如图1-2所示，将试件放在水平检测台上，用直角尺紧贴试件垂直侧边，转动试件两者之间无明显缝隙。 1
1—百分表 2-百分表架 3-试件 4水平检测台
1—直角尺 2-试件 3- 水平检测台
1 2 3 4 2 3 图1-1 试件平行度检测示意图
- 6 -
图1-2 试件轴向偏差度检测示意图
3.试件数量： 每种状态下同一层煤、岩试件的数量一般不少于3个，当实验目的对试件数量有专门要求时，试件的数量可根据实验目的的要求另行确定。
4.试件的含水状态：
a.自然含水状态：试件制成后，放在底部有水的干燥器内1—2天，以保持一定的湿度，但试件不得接触水面。
b.干燥状态：将试件放在105～110℃的烘箱内干燥24小时。 c.其他含水状态按委托单位的要求确定，在实验报告中加以说明。 四、电阻应变片的粘贴
1.应变片的检查：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0.5欧姆。
2.粘贴位置确定：纵向和横向应变片均粘贴在试件中部，尽可能避开裂隙，节理等弱面，每个试件纵向和横向各贴一片。
3.电阻片粘贴工艺：试件表面清洗处理→涂胶贴片→固化处理→焊接导线→防潮处理。 五、实验步骤
1. 测定前核对岩石名称和试件编号，并对试件的颜色、颗粒、层理、裂隙、分化程度、含水状态等问题进行描述。
2. 检查试件加工精度，测量试件尺寸，一般在试件中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。
3. 选择实验机度盘，一般应满足 0.2P0
式中：P0—实验机度盘的最大值，KN；Pmax--预计试件最大破坏载荷，KN。
4. 将电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用半桥连接。 5. 将试件放置在实验机的承压板中心，调整试件位置和球形座，使试件上表面与上承压板接触均匀，然后纵、横应变片分别进行反复预调平衡。
6. 施加初载荷，检查试验机和应变片工作情况，正常后以0.5～1.0 MPa/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，纪录载荷和应变值，直至试件完全破坏。每个测试过程读数不得少于7个点，同一试件的纵、横应变值尽可能同时读出。
7. 记录破坏载荷值以及加载过程中出现的现象，并对试件的破坏形态进行描述。
六、实验结果
1. 单轴抗压强度：
RC?
???10
- 7 -
式中： RC--试件单轴抗压强度MPa；
P--试件破坏载荷，KN； A--试件初始截面积，cm2。 岩石单轴抗压强度测定结果填入表1-1。
表1-1 单轴抗压强度测定结果 岩石 试 件 岩 性 描 述 试件尺寸 D×L(cm) 破坏载荷 (KN) 抗压强度 MPa 单值 均值 名称 编 号 2. 岩石单轴压缩应力--应变曲线绘制：
检测实验结果，废弃可疑数据，分别计算应力值，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：
εv=ε1-2ε2
计算结果填入表1-2。以轴向应力为纵坐标，以应变为横坐标描出各测点并光滑连接各测点。岩石试件单轴压缩的应力--应变曲线如图1-3。
表1-2 岩石试件变形测定纪录 试件 编号 载荷（KN） 20 40 60 项目 轴向应力σ（MPa） 纵向应变ε1 横向应变ε体积应变ε2 1 80 100 120 140 160 180 200 200 - 8 - v 轴向应力σ（MPa） 纵向应变ε2 横向应变ε体积应变ε2 1 v 轴向应力σ（MPa） 纵向应变ε3 横向应变ε体积应变ε
2 1 v