岩石力学实验指导书

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岩石物理性质试验 ...................................................................................................... 1

一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 .................................................. 1

二、岩石比重(颗粒密度)试验 .................................................................................... 3

三、岩石密度试验 ...................................................................................................... 6

四、岩石耐崩解试验 ................................................................................................ 10

五、岩石膨胀试验 .................................................................................................... 12

六、岩石冻融试验 .................................................................................................... 15

岩石力学性质试验 .................................................................................................... 18

七、岩石单轴抗压强度试验 .................................................................................... 18

八、岩石压缩变形试验 ............................................................................................ 20

九、岩石抗拉强度试验（巴西法） ........................................................................ 24

十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) .......................................................................... 27

十一、岩石三轴压缩及变形试验 ............................................................................ 29

十二、岩石弱面剪切强度试验 ................................................................................ 37

十三、点载荷指数的测定 ........................................................................................ 40

十四、岩石纵波速度测定 ........................................................................................ 42

十五、岩石力学伺服控制刚性试验 ........................................................................ 43

十六、岩石声发射试验 ............................................................................................ 46 ......word文档......专业资料、仅供参考

......内容齐全...学习、分享、下载 岩石物理性质试验

一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验

1.1概述

岩石的天然含水率是指试样在大气压力和室温条件下，天然条件下岩石自身所含有的水的质量与试样固体质量比的百分率。

岩石吸水率是试样在大气压力和室温条件下，岩石吸入水的质量与试样固体质量比的百分率。本规程采用自由浸水方式求岩石吸水率。

岩石饱和吸水率，是试样在强制状态下，岩石的最大吸水质量与试样固体质量比的百分率。本规程采用煮沸法或真空抽气法求岩石饱和吸水率。

1.2试样制备

（1）规则试样的形态，可以用圆柱体、立方体或方柱体，根据密度试验后的其他实验要求选择。

（2）不规则试样采用边长4～6cm近似立方体的块体，凸出的边棱部分必须进行处理；试样数量，每组取3个。

1.3试样描述

（1）岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。

（2）节理裂隙的发育程度及其分布。

（3）试样形态及缺角，掉棱角等现象。

1.4主要仪器设备

（1）钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。

（2）烘箱和干燥器。

（3）称量大于500g，感量为0.01g的天平。

（4）真空抽气机和煮沸设备。

1.5试验程序

1.5.1岩石天然含水率试验

（1）在天然状态下制备试件，清除试样上的尘土和松动颗粒，称其质量。

（2）将试样置于烘箱中，在105～110C的温度下烘24h，取出后，即放入干燥器内，冷却至室温后称重。 ......word文档......专业资料、仅供参考

......内容齐全...学习、分享、下载 1.5.2岩石的吸水率及饱和吸水率

（1）清除试样上的尘土和松动颗粒。

（2）将试样置于烘箱中，在105～110C的温度下烘24h，取出后，即放入干燥器内，冷却至室温后称重。

（3）使试样逐步浸水，首先淹没试样高度的1/4，然后每隔2h分别升高水面至试样的1/2和3/4处，6h后全部浸没试样。

（4）试样在水下自由吸水48h，取出后擦去表面水分，称重。

（5）用煮沸法或真空抽气法对试样进行强制饱和。

（6）采用煮沸法饱和试样时，煮沸箱内水面应经常保持高于试样面，煮沸时间不应少于6h。

（7）采用真空抽气法饱和试样时，抽气的真空度须达到740mm以上的水银柱负压力，抽气时间不得少于4h，或者抽至不再发生气泡为止。

（8）经过煮沸法或真空抽气的试样，应放置在原容器中冷却至室温或在正常压力下静置4h，然后擦去表面水分，称重。

1.6成果整理和计算

（1）按以下诸式计算岩石天然含水率、吸水率、饱和吸水率和开型空隙率

100ddoommm

100ddaammm

100ddssmmm

式中：

o、a、s——岩石天然含水率、吸水率、饱和吸水率，（）；、、

om、dm、am、sm——岩石天然质量、烘干质量、浸水48h质量和强制饱和质量，（g）；

（2）计算值取小数点以后两位。 ......word文档......专业资料、仅供参考

......内容齐全...学习、分享、下载 表1-1 岩石天然含水率、吸水率和饱和吸水率记录表

工程名称 ____ ______

岩石名称 试样编号 烘干

质量

dm（g） 天然

质量

om（g） 试 样全部浸水48小时后质量

am（g） 试样煮沸或真空抽气后质量

sm（g） 天然

含水率

o（%） 吸水率

a（%） 饱 和

吸 水 率

s（%） 备注

班 级 组 别 日 期

试验者 计算者

二、岩石比重(颗粒密度)试验

2.1概述

岩石比重试验是试样干重与同体积4C时的蒸馏水重量的比值（岩石颗粒密度是岩石固相物质的质量与体积的比值，在数值上与比重相同）。本指导书主要介绍采用比重瓶法测定岩石比重。除含有水溶性矿物的岩石用煤油测定外，其余岩石均采用蒸馏水测定，采用煤油测定时的方法与采用蒸馏水测定的方法一致。

2.2试样制备

（1）用于测定比重的试样需破碎成岩粉，使之全部通过0.25mm筛孔。

（2）对于非磁性岩石，采用高强度耐磨的优质钢磨盘粉碎，并用磁铁块吸去铁屑。

（3）对于磁性岩石，根据岩石的坚硬程度，分别采用磁研体或玛瑙研体粉碎样品。

2.3试样描述

试样粉碎前的描述，包括：岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小和胶结物性质。

2.4主要仪器设备

（1）粉碎机，研体，孔径为0.25mm筛。 ......word文档......专业资料、仅供参考

......内容齐全...学习、分享、下载 （2）称重为200g，感量0.001g的天平。

（3）烘箱和干燥器。

（4）真空抽气机和煮沸设备。

（5）恒温水槽和砂浴。

（6）容积100ml或50ml的比重瓶。

2.5试验程序

（1）将制备好的试样，置于105～110C下烘12h，然后放在干燥器内冷却至室温。

（2）将比重瓶置于105～110C下烘12h，然后放在干燥器内冷却至室温。

（3）将比重瓶编号，并称其质量。

（4）用四分法取两个试样，每个试样15g左右（用100ml比重瓶）或10g左右（用50ml比重瓶）。

（5）将取好的试样通过漏斗倒入编好号码的比重瓶内，然后称比重瓶和试样的质量。

（6）向比重瓶内注入蒸馏水至比重瓶容积的一半处。

（7）采用煮沸法或真空抽气法排除气体。

（8）采用煮沸法排除气体时，煮沸时间在加热沸腾以后，不得少于1h。

（9）采用真空抽气法排除气体时，抽气的真空度须达到740mm以上的水银柱负压力，抽气时间维持1～2h，或抽至不再发生气泡为止。

（10）不论采用煮沸法或真空抽气法排除试样气体时，均按同样的方法配制未放试样的蒸馏水。

（11）试样排气之后，把煮沸或经真空抽气的蒸馏水注入比重瓶至近满，然后置于恒温水槽内，使瓶内温度保持稳定并使上部悬液澄清。

（12）塞好瓶塞，使多余水分自瓶塞毛细孔中溢出，将瓶外擦干，称瓶、水、试样合重。

（13）倒掉试液，洗净比重瓶。注入与（11）项中同温度的蒸馏水至满，按（11）、（12）两款称瓶、水合重。

（14）本试验称重精度，要求准确至0.001g。