整机图片
TAW-2000岩石三轴试验机主要又以下几部分组成
1、门框式刚性主机
2、系统油源
3、围压加载系统
4、自平衡压力室
5、控制柜
6、电控箱
7、计算机
一、门框式钢性主机
主机主要由2000KN钢性主机、载油缸、提升油缸、2000KN压力传感器、导轨、蓄能器与MOOG 阀
加载油缸提供轴向负荷加载
提升油缸用于压力室的吊起工作以方便安装试样
2000kN压力传感器测量轴向力
蓄能器用于动态试验时轴向的蓄能作用
MOOG阀控制加载速度
二、系统油源
系统油源提供主机轴向加载动力主要包括油箱 55KW 4.5KW油泵各一个冷却器调压器俩个
55KW油泵提供动态试验轴向动力
4.5KW油泵提供静态试验轴向动力
冷却器通过循环水对油箱内的油实现冷却作用
这个调压器是动态时用的顺时针加压逆时针减力
启动停止油泵前必须确定为逆时针旋转不可调状态（即压力为0）压力调节一
般为10-15MPa
这个调压器是静态时用的顺时针加压逆时针减压
启动停止油泵时必须确定为逆时针旋转不可调状态
压力调节一般不小于5MPa 每10MPa可供轴向加载700kN
三、围压加载系统
围压加载系统著有由松下电机减速器螺旋加载装置压力室冲液泵油箱
松下电机、减速器与螺旋加载装置如上图
冲液泵与油箱为压力室与螺旋加载装置冲液
四、自平衡压力室
用于三轴试验围压由压力室与小车组成
压力室又分为自平衡活塞（最上面漏出部分）压力室筒安全圈与固定瓦压力室底座与小车排气阀（阀3）（在打开压力室时必须确定阀3为打开状态）
五、控制柜
控制柜主要包含控制面板全数字控制器EDC2个松下电机驱动器一个
控制面板由3部分组成
轴压系统：一个红色指示灯一个EDC电源开关一个主机油源温度表（当此表显示超过45度必须停止试验）
围压系统：一个红色指示灯一个EDC电源开关一个松下电机驱动器电源开关（打开时先开EDC电源开关）
第3部分为主机油源油泵与围压加载系统油源油泵的启动停止按钮绿色启动红色停止
六、电控箱
主机油源油泵的电路控制箱外边有一个电源开
关
七、计算机
试验数据的采集与试验指令的发送窗口还配有打印机
岩土力学实验室 岩土力学实验室是研究土的物理、化学以及力学性质和岩体在荷载作用下的应力、变形规律的专业实验室，拥有比较先进的教学和科研实验条件，是高速铁路建造技术国家工程实验室的一个重要组成部分。实验室以面向国民经济建设和社会发展需要，服务重大工程建设为宗旨，承担了大量的应用基础和工程研究项目。 该实验室由以下三个主要部分组成：细颗粒土试验部分，粗颗粒土试验部分，岩石试验部分。 细颗粒土试验部分包括DDS —70微机控制动三轴试验仪和GDS 全自动三轴及非饱和土试验仪，可进行细颗粒土的标准静三轴试验，非饱和土强度试验，渗透试验、应力路径试验以及细颗粒土的动强度、动弹模、阻尼比、疲劳和砂土液化试验等。 粗粒土试验部分包括SZ304型粗粒土三轴剪切仪、TAJ —2000大型动、静三轴试验仪、TA W —800大型直接剪切仪以及TGJ —500微机控制电液式粗粒土工固结仪，可进行粗颗粒土的三轴试验、直接剪切试验、蠕变试验、动强度、动弹模、阻尼比、加筋土强度试验、加筋土动力特性试验以及土与结构物的剪切试验等。 岩石试验部分主要包括;TA W —3000电液伺服岩石三轴试验仪，该试验仪可进行岩石的单轴抗压强度试验，岩石弹性模量、柏松比试验，岩石三轴抗剪强度试验，岩石蠕变试验等。 附各个仪器设备的图片 一、DDS —70微机控制动三轴试验系统 主要技术参数： 试样尺寸：mm 801.39?φ 最大轴压：1370N 最大围压：0.6Mpa 反压：0.3Mpa 频率范围：1~10Hz 最大轴向位移：20mm 二、GDS 全自动三轴及非饱和土试验系统 主要技术参数： 试样尺寸：mm 10050?φ，mm 200100?φ 最大轴压：50KN 最大围压：1.7Mpa 孔隙水压力：1.0Mpa
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。 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。 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 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 图5-2 试样轴向偏差度检测示意图 图5-3 电阻应变片粘贴
第四单元地球的运动 实验名称：昼夜交替的模拟实验（1） 课题和页码：《昼夜交替现象》第73-74面 实验目的： 1.昼夜交替现象有多种可能的解释。 2.昼夜现象与地球和太阳的相对圆周运动有关。 3.提出地球产生昼夜现象的多种假说，并且进行验证，根据实验的情况修正自己的解释。 实验器材：手电筒、乒乓球等 实验步骤： 1.提出昼夜交替的各种假说。（a地球不动，太阳围着地球转。b太阳不动，地球围着太阳转。c地球自转。d 地球围着太阳转，同时地球自转。……） 2.讨论昼夜交替的模拟实验方案。（用手电筒模拟太阳，用乒乓球模拟地球，在乒乓球上选一个点作为我们的观察点。） 3.模拟假说a：乒乓球不动，手电筒围绕着乒乓球转动。 4.模拟假说b：手电筒不动，乒乓球围绕着手电筒转动。 5.模拟假说c：手电筒不动，乒乓球自己转动。 6.模拟假说d：手电筒不动，乒乓球自己转动的同时围绕手电筒转动。 7.画出实验的示意图来，用箭头线表示手电筒和乒乓球的运动方式和方向。 8.分析和归纳。 实验记录单： 现象和结论：昼夜交替现象有多种可能的解释。 实验名称：摆的方向的研究（2） 课题和页码：《证明地球在自转》第77面 实验目的： 1.知道摆具有保持摆动方向不变的特点。 2.通过摆的实验探究，了解摆的特点，并借此理解“傅科摆”的原理。 实验器材：摆、圆形底盘 实验步骤： 1.用铁架台做支架，挂上一个摆。 2.将铁架台和摆一起放到一个圆底盘上。
3.让摆前后来回摆动起来，然后缓慢而平稳地转动圆底盘，观察摆摆动的方向是否发生变化。 4.再做一次圆底盘转动的实验。 5.记录实验现象。交流和讨论，概括实验结论。 实验记录单： 现象和结论：摆具有保持摆动方向不变的特点。 实验名称：谁先迎来黎明（模拟实验）（3） 课题和页码：《谁先迎来黎明》第79-80面 实验目的： 1.知道天体的东升西落是因地球自转而发生的现象。地球的自转方向决定了不同地区迎来黎明的时间不同，东边早西边晚。 2.通过生活经验和体验活动，理解相对运动，并用来解释太阳等天体的视运动。.根据天体视运动的方向推导地球自转的方向。 实验器材：代表不同地区与太阳的纸片等 实验步骤： 1.观察地球仪或地图上北京和乌鲁木齐两个城市，并确认它们的位置关系。 2.小组的同学手拉手面朝外围成一个圆圈模拟“地球”。 3.其中一个同学身上贴上写有“北京”和“东”的纸片，代表“北京”；在他右手边的一个同学身上贴上“乌鲁木齐”和“西”的纸片，代表“乌鲁木齐”。 4.一个同学站在圈外举一个红色纸片，代表“太阳”。 5.大家按照由西向东的方向（即逆时针方向）慢慢转动，看看“北京”和“乌鲁木齐”谁会先见到“太阳”。然后大家再按照由东向西的方向（即顺时针方向）慢慢转动，看看又是谁先看到太阳。 6.总结实验发现。 现象和结论：地球自转方向不同，迎来黎明的时间也就不同。按逆时针的方向转动，北京将先迎来黎明，按顺时针方向转动乌鲁木齐将先迎来黎明。 备注：北京和乌鲁木齐相对位置是北京在东。 实验名称：认识时差（4） 课题和页码：《谁先迎来黎明》第80-81面 实验目的： 1.知道地球的自转方向决定了不同地区迎来黎明的时间不同，东边早西边晚。 2.知道不同地区所处的经度差决定了地区之间的时差。 实验器材：世界时区图
浅析岩石单轴压缩变形试验的影响因素 在实际工作中，由于对岩石力学性质评论是公路、铁路等工程地质勘察不可或缺的要素，因此采取岩石单轴压缩试验这种最通用的试验方法，研究岩石变形，成为岩石力学问题的重要内容之一，这也对实际工程施工原料选择起到一定的参考作用。这个问题的研究由于操作起來比较方便，理论基础比较明显，所以被广泛应用于工程实践和各种科研工作中。作者试图按照这个理论的思路，简单分析岩石单轴压缩变形试验的影响因素，进而为相关科研和实际工程施工提供一些有参考价值的东西。 标签：岩石；单轴压缩变形；影响 引言 岩石单轴压缩变形试验是检验岩石抗压承载力的一种试验，属于物理试验的范畴。文章中提出的试验模型主要是用花岗岩、泥岩两种规则形状的岩石作为试样，用单轴荷载来进行压力作用，来测定其纵向和横向的变形量，进而形成相应的应力—应变曲线，得出弹性模量及泊松比。作者以花岗岩和泥岩两种岩石为试验样本，采取弹性模量试验对两种岩石的受力变形等情况进行对比和分析，来具体总结影响岩石压缩变形试验的主要因素有哪些。 1 弹性模量的概念及其取值方法 1.1 弹性模量的概念 弹性理论是以应力、应变的线性关系为基础的一种理论，其中应力与应变之比就是弹性模量，从力学角度来看它表示岩石材料的坚硬程度，更具体地来说是指岩石材料在压缩或拉伸时，材料对弹性变形的抵抗能力，这是在本类试验中应用的重要基础理论和概念。 1.2 岩石弹性模量的取值方法 根据国际岩石力学学会实验室和现场试验标准化委员会的《岩石力学试验建议方法》，岩石弹性模量的取值方法主要是割线弹性模量及泊松比的取值方法，以抗压强度50%时的变形量为基础，在纵向应力—应变曲线上的原点与应力相应于极限抗压强度50%处的应力点的连线，其斜率为割线模量，横向应变与纵向应变的比值就是泊松比。一般来说，在实际工作中，大多数岩石这个应力水平下仍处于弹性范围内，很少出现细微裂缝扩展乃至断裂破碎等现象。 2 影响岩石弹性模量的主要因素 2.1 构成岩石的矿物及岩石物理性质的影响
岩石常规三轴试验中位移和应变测量技术 哑咣嘿
1 岩石常规三轴试验 随着现代化经济进程, 基础设施的完善, 工程建筑的兴盛、新型材料的应用、地质灾害频发、环境保护的倡导。三轴试验已经广泛应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用等领域。在众多的三轴试验当中, 常规三轴压缩试验是最为基础也是应用最为广泛的试验。特别在岩土工程领域, 岩石三轴试验承担着边坡稳定、巷道(隧道)围岩维护等与岩石品质密切相关的科学研究和工程应用的重任。 1.1 常规三轴压缩试验 三轴压缩试验一般分为常规三轴压缩试验( 又称假三轴压缩试验) 和真三轴压缩试验, 其中前者的试样处于等侧向压力的状态下, 而后者的试样处于三个主应力都不相等的应力组合状态下。一般情况下岩石所处环境中水平方向压力相当, 只有竖直方向上存在较大差异, 本文所讨论的是常规三轴压缩试验。 常规三轴试验用圆柱或棱柱试件进行测试, 试件放在试验舱中轴线处, 一般使用油实现对试件侧向压力的施加, 用橡胶套将试件与油隔开。轴向应力由穿过三轴室顶部衬套的活塞经过淬火钢制端面帽盖施加于试件之上。经过贴在试件表面的电阻应变片能够测量局部的轴向应变和环向应变[1]。 根据《工程岩体试验方法标准》[2]中的三轴压缩试验为强度
试验。由不同侧压条件下的试件轴向破坏荷载计算不同侧压条件下的最大主应力, 并根据最大主应力及相应施加的侧向压力, 在坐标图上绘制莫尔应力圆; 应根据莫尔—库仑强度准则确定岩石在三向应力状态下的抗剪强度参数, 应包括摩擦系数和粘聚力c值。 试验机的发展由早期简单的篮子盛有重物加载到杠杆系统加载再到液压加载, 经历了近5 个世纪。20 世纪30 年代到60 年代, 人们在为增加压力机的刚度而努力, 直到出现了液压伺服技术, 并结合提高试验机的刚度才形成了能够绘制材料全应力-应变曲线较为成熟的技术[3]。 1.2 液压三轴试验机
实验名称：岩石单轴压缩实验 一实验目的： 1.了解RFPA软件，熟悉软件界面，了解软件用途。 2.掌握软件RFPA的原理及使用方法。 3.了解岩石在外界压力的作用下的破碎情况。 4.掌握RFPA软件模拟岩石单轴压缩的过程。 二实验步骤： 1、熟悉RFPA软件界面，了解软件个部分的作用。见图1-1： 图1-1 2、运用软件进行相关试验 (1)试验模型 试样模型尺寸100mm×50mm ，网个划分为100×100个基元。采用平面应力问题，整个加载过程通过位移加载方式。力学性质参数如下表： 表2-1
（2）网格划分和参数赋值 网格的划分以及其他参数的赋值见下图2-1，2-2： 图2－1 岩石试件及参数设定值 图2－2 岩石试件参数设定 (3)边界条件和控制条件的选定 点击主面板上的控制键Boundary conditions，进行设置边界条件，其具体数据如
图2－3： 图2－3 加载力的数值设置 打开主面板上的Built，选择Control Information进行完成这个实验的步骤设置，具体数据如图2－4： 图2－4 加载步数设定 (4)计算过程以及结果分析 压缩破裂过程见图2-5：
图2-5压缩破裂过程
结果曲线分析，N-S曲线见图2-6 图2-6N-S曲线 从数值试验得到的载荷-位移全过程曲线再现了如下基本的岩石力学性质 ○1.线性变形阶段。在加载的初期，载荷-位移曲线几乎是线性的。 ○2.非线性变形阶段。当载荷达到试件最大承载能力的50%左右时，试件的变形开始偏离线性，部分基元破坏。 ○3.软化阶段。当达到最大载荷之后，使试件进一步变形的载荷越来越小，进入弱化阶段，直至试件产生宏观破坏。 三实验结论及体会 试验数值表明，试件在破坏过程中,开始出现许多小裂纹，再进一步加载的条件下，试件中突发性地出现了由一系列小张裂纹汇集成的一个剪切带。载荷的宏观破裂带是由宏观剪切应力带中的大量细观拉伸微破裂汇聚形成的。同时，试件的宏观破坏并非发生在试件达到峰值应力的瞬间，而是在试件所受的载荷达到峰值应力以后的某个应力降之后。这个结果表明，岩石介质在达到最大承载能力之后，仍具有一定的承载能力。
岩石力学实验指导书及实验报告 班级 姓名 山东科技大学土建学院实验中心编
目录 一、岩石比重的测定 二、岩石含水率的测定 三、岩石单轴抗压强度的测定 四、岩石单轴抗拉强度的测定 五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度 试验） 六、岩石变形参数的测定 七、煤的坚固性系数的测定
实验一、岩石比重的测定 岩石比重是指单位体积的岩石（不包括孔隙）在105～110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。 一、仪器设备 岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平（量0.001克）、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。 二、试验步骤 1、岩样制备：取有代表性的岩样300克左右，用机械粉碎，并全部通过孔径0.2（或0.3）毫米分样筛后待用。 2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶，用蒸馏水洗净，注入三分之一的蒸馏水，擦干瓶的外表面。 3、取15g 岩样（称准到0.001克）得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中，注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。 4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1～1.5小时。 5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温，然后注入蒸馏水，使液面与瓶塞刚好接触，注意不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 1。 6、将岩样倒出，比重瓶洗净，最后用蒸馏水刷一遍，向比重瓶内注满蒸馏水，同样使液面与瓶塞刚好接触，不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 2。 三、结果：按下式计算： s d g g g g d 1 2-+= 式中：d ——岩石比重； g ——岩样重、克； g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1
岩体力学实验 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.J216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 mnh< 50 mnh< 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0.2mm,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
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 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 0.5 ◎ 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T ”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 -涂胶一贴电阻应变片 -固化 处理一焊接导线一防潮处理。 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。 缝隙 图5-2试样轴向偏差度检测示意图 图5-3电阻应变片粘贴
温度计的秘密 实验名称：液体热胀冷缩实验 实验器材：保温杯（内装热水）、小烧杯（一个装有冷水）、水胀缩实验小瓶（由带塞针剂小药瓶、红色水、细饮料管构成，在管外套一个小胶圈，用来标记管内液面高度）、用与上面相同的方法组装的煤油胀缩实验小瓶、酒精胀缩实验小瓶。 实验结论：根据水、煤油、酒精有热胀冷缩性质，归纳出液体都有热胀冷缩的性质。 注意事项：小药瓶要贴上标签，不要混用。 实验记录单
实验名称：气体热胀冷缩实验 实验器材：锥形烧瓶、大烧杯、小气球、细线、盛开水的保温瓶 试验方法：用细线把小气球扎于锥形瓶口。把锥形瓶放入烧杯后，灌进开水加热，由于瓶内空气受热膨胀，原来垂下的气球就会竖立胀大。把锥形瓶取出，随着瓶内空气冷却收缩，气球又逐渐变小。 实验结论：气体具有热胀冷缩的性质 注意事项：1.锥形瓶与气球的连接处不能漏气。为使现象明显，可预先向瓶内吹一些气。 2.锥形瓶可用开口较小、容量较大的其他薄壁玻璃瓶代替。如果能找到壁很薄的气球，光靠手掌提供的热量（双手握瓶），也能使气球竖立起来。 实验记录单
实验名称：固体热胀冷缩实验 实验材料：铁垫圈一个，木板、小钉两个，酒精灯、镊子、冷水、烧杯 实验方法：1.在木板上钉两个钉，便两钉间的距离正好通过铁垫圈 2.加热前，观察铁垫圈确能从铁钉间通过 3.将铁垫圈在酒精灯火焰上加热 4.观察加热后铁垫圈能不能从两钉间通过 5.将铁垫圈在冷水里浸一下，观察能不能从两钉间通过。 实验结论：固体具有热胀冷缩的性质 注意事项：1.垫圈最好是铜的，直径要大一些。 2.两钉间距要恰好通过铁垫圈，缝隙越小越好。 实验记录单
测定岩石三轴压力条件下的强度与变形参数 一、基本原理 岩石三轴压力条件下的强度与变形参数主要有：三轴压缩强度、内摩擦角、内聚力以及弹性模量和泊松比。室内三轴压缩实验是将岩石试样放在一密闭容器内，施加三向应力至试件破 坏，在加压过程中同时测定不同荷载下的应变值。绘制（ 13 σ-σ）-ε应变关系曲线以及 强度包络线，求的岩石的三轴压缩强度（ 1 σ）、内摩擦角（?）、内聚力（c）、以及弹性模量（E）和泊松比（μ）等参数。 根据应力状态的不同，可将三轴压缩实验分为真三轴压缩实验，应力状态为： 1230 σ≠σ≠σ>，及假三轴压缩实验（或称等测压三轴压缩实验）应力状态为 1230 σ>σ=σ>，本实验采用假三轴压缩试验。 二、仪器设备 1、岩石三轴应力试验机，该试验机由如下几部分组成。 （1）三轴应力室（图3——17）：由压力室缸体、进油口、传力压杆等组成。要求穿力杆端面光滑平整，平整度应为0.005mm。 （2）轴向加载系统：由主体、电动高压电泵及控制台等组成，要求该系统有足够的吨位，并能连续加荷，另外上、下承压板需互相平行，其中之一配有球面座，轴向荷载约5000kN。（3）侧向加载系统：由控制台、电动油泵、增压器和高压输油管组成，该机最大侧向压力可达150MPa。 如无专门的三轴应力试验机，也可以用普通的压力机，配上符合要求的简易三轴应力室和手摇油泵（侧向加载装置）代替。 2试样制备设备：钻石机、切石机、磨石机等。 3变形量测设备：百分表及表座或电阻应变仪，电阻应变片等。 4烘箱、干燥箱、煮沸设备或真空抽气设备。 5其他：卡尺、乳胶套等。 三、操作步骤 1、试样制备 （1）试样规格：采用直径为5cm、高为10cm或直径为10cm，高为20cm的圆柱体。（2）试样加工精度：试样周边应光滑，沿整个高度上的直径误差不超过0.3mm；试样端面不平整小雨0.2mm，两端面不平整度最大不超过0.05mm；试样端面应垂直于试样轴线，其最大偏差不应超过0.25. （3）试件数量：视实验目的、受力方向和含水状态等要求而定，每种受力方向和含水状态需制备5~7块。 2、试样描述和尺寸量测 描述内容包括：岩石名称、结构构造、矿物成分等岩性特点及试件形态、结构面情况及与加荷方向的关系等。 3、试样处理 （1）按实验要求的含水状态进行含水状态处理，方法同实验4. （2）实验前试件的防油处理，步骤如下：首先，在试件表面涂一层（如聚乙烯醇缩醛胶或类似的胶液）；待胶液干后，在试件侧面套上耐油乳胶套，对于试件较多或坚硬裂隙不发育
1. MTS815.03简介 长江科学院岩土重点实验室2007年购置的岩石力学试验仪器为MTS815.03型岩石三轴伺服刚性试验机，见图1。该试验机是由美国MTS 公司生产的专门用于岩石及混凝土实验的多功能电液伺服控制的刚性试验机，具备轴压、围压和孔隙水压三套独立的闭环伺服控制功能，在岩石及混凝土材料试验机方面处在国际领先水平。可进行岩石、混凝土等材料的单轴压缩、三轴压缩、孔隙水压试验,具有多种控制模式,并可在试验过程中进行多种控制模式间的任意转换,属当前最先进的室内岩石力学试验设备。 MTS815.03试验系统由加载系统、控制器、测量系统等部分组成。加载系统包括液压源、载荷框架、作动器、伺服阀、三轴试验系统及孔隙水压试验系统等组成；测量系统由机架力与位移传感器、测力传感器、引伸计、三轴室压力及位移传感器、孔隙水压力和位移等多种 传感器组成；控制部分由反馈控制系统、数据采集器、计算机等控制软硬件组成，其中程序控制包括函数发生器、反馈信号发生器、数据采集、油泵控制和伺服阀控制等。MTS 试验系统具有优异的的手动及程序控制功能，可以根据通过站管理器软件设计不同的的试验手段及加载方式，其每个内置的传感器均可以用作控制方式。试验机常用的控制方式包括：轴向冲程力控制、轴向冲程位移控制、内置力传感器力控制、轴向引伸计位移控制、环向引伸计位移控制等。 2. 主要检测参数 该试验系统的主要技术参数包括：试验框架整体刚度11.0×109N/m ，最大轴向力4600kN,最大轴向拉力出力2300kN,最大围压140MPa ，最大孔隙水压力140MPa 。 图2.3 MTS815.03岩石三轴试验系统
试验五岩石三轴剪切强度试验 （一）目的与意义 测定在有限侧压条件下，岩石根据强度及变形特征，并借助三轴实验，结合抗拉，抗压实验结果，确定岩石的极限应力圆包络线（强度包络线）。 （二）定义是指岩石在三向应力作用下，抵抗破坏的能力。 岩石三轴试验是将岩石样品放在三向应力状态下的压力室内，测其强度和变形，通过试验可确定岩石的强度包络线，并计算出内聚力c 和内摩擦系数。 （三）基本原理 岩石室内三轴实验是在三向应力状态下测定和研究岩石试件强度及变形特征的一种室内实验。本实验是在13δδδ<=条件下进行的，即为常规三轴实验。 （一）设备与材料 1． 实验设备：（1）岩石三轴应力实验机；（2）压力室；（3）油泵； （4）岩石钻样机；（5）岩石切样机；（6）岩石磨平机 2． 实验材料：（1）液压油；（2）游标卡尺；（3）乳胶膜；（4）三角尺； （5）量角器；（6）活扳子；（7）螺丝刀；（8）记号笔； （9）钳子；（10）记录纸；（11）标准岩石样品50×100mm ； （12）胶布；（13）电笔。 三轴试验：1、真三轴：1σ>2σ>3σ; 2、假三轴（常规三轴）：1σ>2σ＝3σ，等围压。 岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室，压力室必需有保持侧压力稳定的稳压装置。 （二）试验步骤 岩石三轴试验机是在普通压力机上装配成符合技术要求的三轴压力室，压力室必须有保持侧压力稳定的稳压装置。 1．三轴试验样品数量不少于5块，不同围压1块； 加工精度，测量试件尺寸： 1）尺寸：（1）圆柱体试件直径Φ48~54mm ，高100mm ；
（2）试件直径与高度，或边长之比为1：2.00~2.50。 2）精度：（1）、两端面的平行度最大误差不超过0.05mm ； （2）、在试件整个高度上，直径误差不超过0.3mm ； （3）、端面应垂直试件轴，最大偏差不超过0.25度。 2 ．测量好试件尺寸后，用耐油橡胶或乳胶质保护套，能有效防止油液与样品接触。然后放入压力室内，打开排气阀，盖上压帽，拧紧，向压力室注油，直至油液达到预定位置。排静压力室空气，关闭排气阀。（如在三轴条件下测其变形，同试验二变形试验）。 3．侧压力（围压）的选择，应考虑下列条件： ①最小侧压力的选择，应根据工程实际情况，并考虑测向压力装置的精度； ②选定的侧压力需使求出的莫尔包络线能明显的反映出所需要的应力区间； ③适当照顾包络线的各个阶段。 我们选择侧压力5、10、15、20、25MPa 。 4．试验开始，以每秒0.05MPa 的加荷速率施加侧向压力和轴向压力，待到加至预定压力值时，使其保持稳定，然后再以每秒0.8－1.0MPa 的加荷速率施加轴向荷载，直至试件破坏，记录破坏时的最大轴向荷载及侧向压力值。 5．试验结束后，取出试样进行描述，量出最大主应力作用面和破坏面之间的夹角。 （六）资料整理： 目前国内外对于三轴试验成果整理的方法不太统一，国际岩石力学学会和现场标准化委员会在岩石力学试验建议方法中曾对资料整理作出规定。考虑到和国际标准化的一致性，采用国际岩石力学学会的建议方法，用下列方法整理资料： 1、按下式计算不同侧向压力下的轴向应力：A P = 1σ×10 （5-1） 式中：1σ——不同侧压力下的应力值 MPa ； P ——破坏时的最大轴向荷载 N 或kN ； A ——试件横截面积 cm 2。 2、根据轴向应力1σ和侧向应力3σ求出岩石的φ,c 值，以)(2 131σσ-为纵坐
辽宁工程技术大学 岩石三轴压缩及变形试验 岩石三轴压缩及变形试验 一、概述 岩石三轴试验，是在三向应力状态下测定岩石的强度和变形的一种方法。本指导书介绍的是侧向等压的三轴试验。 本规定可用于测定烘干和饱和状态的的试样，试样的含水状态用以下方法处理： （1）烘干状态的试样，在105～110 C 下烘24h 。 （2）饱和状态的试样，按7.1规定的进行饱和。 为了便于资料分析，在进行三轴试验的同时，应制样测定岩石的抗拉强度和单轴抗压强度。 二、试样备制 （1）试样可用钻孔岩心或坑槽探中采取的岩块，试样备制中不允许人为裂隙出现。 （2）试样为圆柱体，直径不小于5cm ，高度为直径的2～2.5倍。试样的大小可根据三轴试验机的性能和试验研究要求选择。 （3）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，每种情况下必须制备5～7个。 （4）试样制备的精度，在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm 。两端面的不平行度最大不超过0.05mm 。端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25度。 三、试样描述 试样描述见7.3。 四、主要仪器设备 （1）试样加工设备，量测工具与有关检查仪器见7.4.1，7.4.2。 （2）电阻应变片、粘结剂、万用表等。 （3）电阻应变仪（或数据采集器）、压力传感器、引伸仪等。除用电阻应变仪外，也可用精度能达到0.1 %和量程能满足变形测定需要的其它仪表。 （4）三轴应力试验机（见图11）。 五、试验程序 5.1试样的防油处理 首先在准备好的试样表面上涂上薄层胶液（如聚乙烯醇缩醛胶等），待胶液凝固后，再在试样上套上耐油的薄橡皮保护套或塑料套，与试样两端的密封件配合，以防止试样试验中进油及试样破坏后碎屑落入压力室。 5.2安装试样 把密封好的试样放置于保护筒中，将压力室顶部的螺旋压帽组件卸下并吊装在横梁上升起，然后将放置于保护筒中的试样，用卡杆吊放入三轴试验机的压力室内。保护筒的下端有一凸出的球柱，此时要注意使球柱对准压力室底部中心的圆销孔，并放置平稳。试样在压力室中安置好后，即可向压力室内注油，直至油液达到预定的位置为止，然后用螺旋压帽组件封闭压力室。 5.3安装测量变形仪表 （1）用测微表或位移传感器适用于测定试样的纵向变形，测表可按装在压力室
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 mnrK 50 mnrK 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。 纵向、横向应变片排列采用“T”形，尽可能避开裂隙，节 理等弱面。 3. 粘贴工艺：试样表面清洗处理一涂胶一贴电阻应变片一固化处理一焊接导线一防潮 四.电阻应变片 1.阻值 检查- 克电 阻丝平 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 Q o 1—百分表2-百分表架3-试样4 1—直角尺2-试样 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部， 的粘贴 F 直，间距均匀，无黄斑， 3-水平检测台
高温高压岩石三轴压力试验平台技术参数 一、功能要求 主要用于高压-温度-应力-岩石三轴试验，可广泛用于岩石力学各个行业中涉及到多场耦合问题。主要达到的功能有： 1、自动测量、控制、数据采集、处理、绘制曲线及打印曲线报告（抗压强度、围压、轴向变形、径向变形、泊松比、弹性模量等）。 2、完成常温及高温岩石（含软岩）单轴压缩全过程曲线试验。 3、完成常温及高温岩石（含软岩）三轴压缩全过程曲线试验。 4、完成常温及高温岩石（含软岩）单轴压缩蠕变试验。 5、完成常温及高温岩石（含软岩）三轴压缩蠕变试验。 6、完成常温及高温岩石（含软岩）渗流试验。 二．技术要求 （1）主机技术参数
进关证明，否则不予验收。 （2）计算机与软件技术要求 1)计算机：i5处理器，8G内存、2G独立显卡、2T硬盘存储、23寸以上液晶显示器及各种设备所需软硬件 2)能实现力（应力）、变形（应变）、位移（伸长）三种全闭环控制方式，并且达到三种控制方式可以在试验过程中无冲击平滑转换,完成各种试验方法所要求的全自动程序控制试验。 3)能够在试验前后都可录入试样参数和修改试样参数，可以以单根或批量录入试样参数。 4)实时动态显示试验状态，自动采集、存储数据、绘制多种试验曲线、计算试验结果，求取特征值抗压强度、围压、轴向变形、径向变形、泊松比、弹性模量）。 5)全程的应力、应变控制完全符合国际、国家、行业标准中要求的控制方式。曲线可局部
放大或缩小，同组试验曲线可叠加对比。 6)试验结果可以任意存取，对曲线进行再分析；包括数据重新计算、曲线重现等。 三．售后服务 （1）合同签订后，180天内完成交货、安装、培训工作，不能按承诺时间交货需按相关规定缴纳违约金。 （2）整机原厂免费质保2年以上，有专职的维修和培训团队并提供培训质保方案. （3）服务响应时间8小时以内，从保修至维修完毕不超过72小时。 （4）超出质保期，提供免费电话咨询服务，维修收取成本费。 四．其他要求及注意事项 （1）投标设置最高限价，超出限价的，视为废标。 （2）设备安装运输过程中，引起拆墙、拆门及还原等费用由投标企业全部承担；实验室改造（1次以内）引起的设备拆装、运输、调试等费用由投标企业全部承担，投标企业可以和设备需求单位联系实地考察。 （3）投标企业中标签订合同后，须向学校财务缴纳合同额5%的质量保证金，一年后无质量问题返还。 （4）投标人对所投设备有详尽的配置清单，对主要、核心部件的选材、供应商等信息有详细说明，且技术参数响应表与招标要求一一对应，描述清晰。
实验五岩石单轴压缩实 验 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
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。 四. 超过 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4 2. 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。
试验前 1、启动油泵（静态） 2、调整压力大于5MPa一般为10MPa即可10MPa可加载轴向力700kN 3、连接提升油缸与压力室活塞 4、确认阀门3为打开状态并且压力室里没有油 5、将安全圈与固定瓦分开 6、用手柄控制提升油缸提升压力室到相应高度 7、将安装好引伸计的试样放在压力室底座上，对准定位肖 8、连接软件检测引伸计是否有读数 9、在第8步正常下，把垫块与球座放在试样“上压垫”上面，也用定位肖对准 10、用手柄控制压力室下落与压力室底座密合位置 11、合好固定瓦与安全圈 12、分开提升油缸与压力室并把压力室活塞“上连接装置”拧下来放在一边 13、用手柄控制提升油缸下落使压力室活塞继续下降至不动位置（一点一点的按如果是小岩样或者砂、土样更要注意以防止式样被压坏）然后把提升油缸升起来 14、对压力室冲液：将阀门3、4、5打开阀门6可开可不开把透明的气管与阀门3出口相连 15、启动油泵（冲液）--送油 16、用软件控制围压加载系统向后退，对螺旋加载缸里冲液。软件有俩种方式， 如图1与图2 建议用图2设置 17、当阀门3出油且围压加载系统向后退到目标值停止后可关闭冲液泵。油泵(冲液)--停止 18、关闭阀门3、4、5.打开阀门6 三轴试验压力室安装试验冲液准备完成 图1 图2
试验后 1、卸载围压至0后 2、连接透明气管与阀门3 3、打开阀门3、 4、关闭阀门 5、6 4、连接压力室活塞与提升油缸 5、然后提升自平衡活塞，直到压力室整体提升，然后再将压力室小车下落至导轨上，活塞 不可顶进去。 6、启动油泵回油油泵（冲液）--回油 7、当气管内产生连续油气混乱现象即为压力室液体被抽回油箱（回油大约10分钟左右） 8、拔掉阀门3上的气管 9、确认阀门3打开 10、打开安全圈与固定瓦 11、用手柄控制提升油缸升起压力室筒 12、拆除压垫，球座与引伸计式样等 注意事项：所有阀门均为顺时针关闭逆时针打开、先连接提升油缸与压力室后打开安全圈与固定瓦、提升压力室筒前必须确认阀门3为打开状态、当提升压力室筒时如果连底座也一同带起那么需停止操作检查固定瓦是否全部脱离开，如果固定瓦全部脱离开仍然无法分离则检查小车是否在正确位置有无倾斜
三轴压缩实验 （实验性质：综合性实验） 一、概述 1910年摩尔（Mohr ）提出材料的破坏是剪切破坏，并指出在破坏面上的剪应力τ是为该面上法向应力σ的函数，即 ()f f τσ= 这个函数在f τσ-坐标中是一条曲线，称为摩尔包线，如图4-1实线所示。摩尔包线表示材料受到不同应力作用达到极限状态时，滑动面上法向应力σ与剪应力f τ的关系。土的摩尔包线通常可以近似地用直线表示，如图4-1虚线所示，该直线方程就是库仑定律所表示的方程（c tg τσ?=+）。由库仑公式表示摩尔包线的 土体强度理论可称为摩尔－库仑强度理论。 图4-1 摩尔包线 当土体中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，就发生剪切破坏，该点也即处于极限平衡状态。 根据材料力学，设某一土体单元上作用着的大、小主应力分别为1σ和3σ，则在土体内与大主应力1σ作用面成任意角α的平面a a -上的正应力σ和剪应力τ，可用 τσ-坐标系中直径为13()σσ-的摩尔应力圆上的一点（逆时针旋转2α,如图4-2 中之A 点）的坐标大小来表示，即 13131311 ()()cos 2221 ()sin 22 σσσσσα τσσα =++-=- 将抗剪强度包线与摩尔应力画在同一张坐标纸上，如图4-3所示。它们之间的关系可以有三种情况：①整个摩尔应力圆位于抗剪强度包线的下方（圆Ⅰ），说明通过该点的任意平面上的剪应力都小于土的抗剪强度，因此不会发生剪切破坏；②摩尔压力圆与抗剪强度包线相割（圆Ⅲ），表明该点某些平面上的剪应力已超过了土的抗剪强度，事实上该应力圆所代表的应力状态是不存在的；③摩尔应力圆与抗剪强度包线相切（圆Ⅱ），切点为A 点，说明在A 点所代表的平面上，剪应力正好等于土的抗剪强度，即该点处于极限平衡状态，圆Ⅱ称为极限应力圆。
岩石常规三轴试验中位移和应变测量技术 哑此嘿
1岩石常规三轴试验 随着现代化经济进程，基础设施的完善，工程建筑的兴盛、新型材料的应用、地质灾害 频发、环境保护的倡导。三轴试验已经广泛应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应 用等领域。在众多的三轴试验当中，常规三轴压缩试验是最为基础也是应用最为广泛的试验。特别在岩土工程领域，岩石三轴试验承担着边坡稳定、巷道（隧道）围岩维护等与岩石品质密切相关的科学研究和工程应用的重任。 1.1常规三轴压缩试验 三轴压缩试验通常分为常规三轴压缩试验（又称假三轴压缩试验）和真三轴压缩试验，其中前者的试样处于等侧向压力的状态下，而后者的试样处于三个主应力都不相等的应力组合状态下。一般情况下岩石所处环境中水平方向压力相当，只有竖直方向上存在较大差异，本文所讨论的是常规三轴压缩试验。 常规三轴试验用圆柱或棱柱试件进行测试，试件放在试验舱中轴线处，通常使用油实现对试件侧向压力的施加，用橡胶套将试件与油隔开。轴向应力由穿过三轴室顶部衬套的 活塞通过淬火钢制端面帽盖施加于试件之上。通过贴在试件表面的电阻应变片可以测量局部 的轴向应变和环向应变［1］。 根据〈〈工程岩体试验方法标准》［2］中的三轴压缩试验为强度试验。由不同侧压条件下 的试件轴向破坏荷载计算不同侧压条件下的最大主应力&直，并根据最大主应力吁及相应施 加的侧向压力 ,在/D_Dd ???D Dd ?e ?? 试验机的发展由早期简单的篮子盛有重物加载到杠杆系统加载再到液压加载，经历了近5个世纪。20世纪30年代到60年代，人们在为增加压力机的刚度而努力，直到出现了液压伺服技术，并结合提高试验机的刚度才形成了可以绘制材料全应力-应变曲线较为成熟的技术［3］。 1.2液压三轴试验机
岩石单轴抗压强度实验 指导书 黄冬梅 适用专业：采矿工程、安全工程等 山东科技大学资矿业与安全工程学院 2014年 11 月
前言 岩石在狭义上说来包括岩块和岩体，岩块一般是指从岩体中取出的、尺寸不大的岩石。它由一种（如石英岩、大理岩等）或几种（如花岗岩、玄武岩等）矿物组成，具有相对的均匀性。由于尺寸较小而在其中不可能有大的地质构造的影响。实验室试验的试件是岩块的一种。岩体是指工程实际中较大范围的岩石。它可由一种或几种岩石组成，并可能为岩脉或裂隙充填物所侵入，包括地质构造作用的明显影响，并为结构面(层面、节理、裂隙等)所切割。实验室内岩块和工程现场岩体均属于岩石，它们是两个既有相互联系又有不同的概念，二者的力学性质有相互关系但不能直接代用。 室内煤岩力学试验采用的是尺寸很小的岩块，采矿工程实际中考虑的对象是煤岩体。一般的，由于现场岩体试验复杂、费用高，人们很少进行，只是在室内进行小块的煤岩进行力学参数测试，将其结果运用到工程中去。因而对煤岩试块和现场煤岩体的力学性质（主要是强度）间关系的研究很有实际意义。 单轴抗压强度实验是采矿相关专业岩石力学实验课程中必不可少的组成部分，学生通过实验验证和推导理论知识，又用理论知识解释和分析实验结果，以达到巩固理论知识和掌握实验方法的目的。指导书从实验目的、原理、仪器设备、方法步骤、注意事项、结果整理等方面对实验进行了介绍，并提出了要求，旨在让学生掌握力学实验的基本知识、技能和方法，培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力，增强学生开拓创新的意识。
岩石单轴抗压强度试验 一、实验目的 熟悉与掌握测定岩石单轴抗压强度的实验设备、仪器、实验方法与计算方法。 二、实验内容 测定规则形状岩石试件的单轴压强度。 三、实验条件 （1）实验地点与场地：MTS岩石伺服实验室（资源与环境工程学院121）。 （2）实验设备与耗材：实验加工机械（钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床）；检验工具（游标卡尺、直角尺、水平检测台、千分表架及千分表）；加载设备（普通材料试验机）。 （3）专用计算机软件：数据采集与处理软件。 （4）实验耗材：标准岩石试件、胶带。 四、实验原理与实验方法 （1）试样制备 1）试件规格：试件应是整齐的园柱体，直径约为50mm，高径比为2.0～3.0; 2）试件数量：每组试件应不少于3块，取其平均值作为单轴抗压强度； 3）试件加工精度：试件端面磨平度小于0.02mm；轴线垂度不超过0.001弧度；侧面不平度小于0.3mm； 4）试件含水状态：试件保存期不超过30天，应尽可能保持天然含水量。 （2）试样描述 测定前核对岩石名称及其编号。对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述并填入记录表内。 （3）检查试件加工精度，量测试件尺寸 试件加工精度用专门的水平检测台检查。试件直径应在其高度的中部两个互相垂直的方向分别测量，取其平均值，填入记录表内。 （4）试验仪器 采用美国MTS公司生产的815.03型号的电液伺服岩石力学试验系统（Electro-Hydraulic Servocontrolled Rock Mechanics Testing System）。该试验系统配备有轴压、围压和孔隙水压等三种独立的闭环伺服控制系统，具有单轴（压缩）试验、假三轴（压缩）试验、真三轴试验等基本试验功能。单轴压缩试验采用位移控制加载。 （5）试件加载 开动压力机，使其处于可用状态。将试件置于压力机承压板中心，使试件上下面受力均