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岩石抗拉强度试验(巴西法)
2019年04月17日 17:00  点击:[]


一、概述

巴西法(劈裂法)是在圆柱体试样的直径方向上,施加相对的线性载荷,使之沿试样直径方向破坏的试验(如图1)。本方法可用于测烘干、自然干燥、饱和的试样。本方法不适用于软弱岩石。

二、试样备制

(1)试样可用钻孔岩芯或岩块,在取样和试样制备过程中,不允许人为裂隙出现。

(2)采用圆柱体作为标准试样,直径为50mm,高度为直径的0.5~1.0倍。试样尺寸的允许变化范围不宜超过5%。

(3)对于非均质的粗粒结构岩石,或取样尺寸小于标准尺寸者,允许使用非标准试样,但高径比必需满足标准试样的要求。

(4)试样个数视所要求的受力方向或含水状态而定,一般情况下至少制备3个。

(5)试样制备精度。整个厚度上,直径最大误差不应超过0.1mm。两端不平行度不宜超过0.1mm。端面应垂直于试样轴线,最大偏差不应超过0.25度。

三、试样描述

试验前的描述,应包括如下内容:

(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小,胶结物性质等特征。

(2)节理裂隙的发育程度及其分布,并记录受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。

(3)测量试样尺寸,并记录试样加工过程中的缺陷。

四、主要仪器设备

试样加工设备:

钻石机、锯石机、磨石机或其他制样设备。

量测工具与有关检查仪器:

游标卡尺、天平(称量大于500g,感量0.01g),烘箱和干燥箱,水槽、煮沸设备。

加载设备:

压力试验机。压力机应满足下列要求:

(1)因岩石的抗拉强度远低于抗压强度,为了提高试验精度,所以选择压力试验机的吨位不宜过大,即能在总吨位的10%~90%之间进行试验,并能连续加载且无冲击。

(2)承压板面平整光滑且有足够的刚度,其中之一须具有球形座。承压板直径不小于试样直径,且也不宜大于试样直径的两倍。如大于两倍以上时需在试样上下端加辅助承压板,辅助承压板的刚度和平整光滑度应满足压力机承压板的要求。

(3)压力机的校正与检验应符合国家计量标准的规定。

垫条:

在岩石劈裂试验中,目前国内外规程中,有加垫条、劈裂压模、不加垫条三种,《水利电力规程》建议采用电工用的胶木板或硬纸板,其宽度与试样直径之比为0.08~0.1;《国际岩石力学学会》建议采用压模,压模圆弧直径为试样直径的1.5倍(如图1);日本、美国等矿业规程建议采用不加垫条,使试样与承压板直接接触。三种方法相比,最后一种比较简单所以用的较广泛。

                                          图一:岩石抗拉强度测定示意图



五、试验程序

(1)根据所要求的试样状态准备试样。

(2)将试样平置于压力机承压板中心,调整有球形座的承压板使试样均匀受载。

(3)以每秒0.3~0.5MPa(1.1~1.9KN/s)的加载速度加荷,直到试样破坏为止,并记录最大破坏载荷。

(4)观察试样在受载过程中的破坏发展过程,并记录试样的破坏形态。





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