岩石单轴抗压强度
岩石单轴抗压强度检测培训
一、概述
岩石是在各种不同的地质作用下，由造岩矿物形成的集合体。根据其形成作用分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。例如重庆常见的砂岩属于沉积岩，设计规范上根据岩石的单轴抗压强度划分岩石的坚硬程度。
二、相关标准
1. 《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-1999
2.《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4. 《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005
5．《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2006
6. 《公路工程岩石试验规程》JTG E41-2005
三、检测方法
岩石单轴抗压强度是试件在无侧限条件下受轴向力作用破坏时单位面积上所承受的荷载。本试验采用直接压坏试件的方法来确定岩石单轴抗压强度。
1适用范围
岩石单轴抗压强度试验适用于能制成规则试件的各类岩石。
2试件制备
试件可用岩芯或岩块加工制成。试件在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。试件尺寸应符合下列要求：
（1）圆柱体直径宜为48~54mm。
（2）含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍。
（3）试件高度与直径之比宜为2.0~2.5。
试件制备精度应符合下列要求：
（1）试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。
（2）沿试件高度，直径的误差不得大于0.3mm。
（3）端面应垂直试件轴线，最大偏差不得大于0.250。
试件含水状态可根据需要选择天然含水状态或饱和状态。同一含水状态下，每组试验试件的数量不应少于3个。
3主要仪器设备
钻石机、锯石机、磨石机、测量平台、饱和设备、材料试验机等。
4检测步骤
（1）将制备好的试件置于试验机承压板中心，上下承压板与试件之间放置刚性垫块，调整球形座，使刚性垫块与试验机上下承压板接触均匀，受力对中；
（2） 以每秒0.5~0.8MPa 的速度加荷载至破坏；
5 数据处理及结论
按下列公式计算岩石的单轴抗压强度，计算值取3位有效数字。
A
P R = （4.2-10） 式中 R ——岩石单轴抗压强度（MPa ）；
P ——试件破坏荷载（N ）；
A ——试件截面积（mm 2）。
6 原始纪录及检测报告格式
7 注意事项
（1） 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中要求的岩石单轴抗压强度试验的试件制备和数据处理计算与上述相应内容有较大不同，其要点为：
a
试件可采用钻孔的岩芯或坑、槽探中采取的岩块。 b 岩石试件尺寸一般为φ50mm ×100mm 的圆柱体，数量不应少于6个，进行饱和处
理。
c 在压力机上以500~800kPa 的加载速度加载，直至试件破坏为止，记下最大加载，
做好试验前后的试件描述。
d 根据参加统计的一组试件的试验值计算其平均值、标准差、变异系数。按下式计算
岩石饱和单轴抗压强度的标准值：
rm rk f f ψ= （4.2-11）
δψ???
? ??+-=2678.4704.11n n （4.2-12） 式中 rk f ——岩石饱和单轴抗压强度标准值（MPa ）；
rm f ——岩石饱和单轴抗压强度平均值（MPa ）
； ψ——统计修正系数；
n ——试件个数；
δ——变异系数。
（2） 若条件限制试件为非标准尺寸，应将其抗压强度值R 按下列公式换算成高径比为2:1的标准尺寸的抗压强度值e R ：
H
D R R e 278+= （4.2-13）
（3）公路标准中相关内容的不同，可作了解；（4）芯样加工过程中的安全注意事项；
岩石抗压强度与地基承载力换算
岩石抗压强度与地基承载力换算 （桩基与扩大基础） 随着我国西部大开发的进程，我省高速公路也在日新月异的发展中，在我省高山丘岭的特殊环境下，桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中，桥梁基础是十分关键的部位，在设计和施工中都有相应的严格要求，在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制，但有时施工中的特殊因数（比如：桩基孔深、涌水量大，试验人员无法到达孔底检测，试验仪器在孔底无法操作等），就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时，就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验，以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前，必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm，高度与直径相同的立方体试件，再进行抗压强度试验，取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值（Ra）。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后，还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标，然后进行换算：
[P]=（C1A+C2Uh）Ra 式中： [P]—单桩轴向受压容许承载力（KPa） Ra—天然湿度的岩石抗压强度值（KPa） h—为桩嵌岩深度（m），不包括风化层 U—桩嵌入基岩部分横截面周长（m） 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积（m2）， 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1，C2根据清孔情况，岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段，是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱，基础为直径1.2米桩基，桩基设计要求嵌岩深度不低于3米，地基承载力要求≥3.5MPa，在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米，岩石破碎程度一般，取其终孔时开挖出的岩石，切割成7×7×7(cm)试件6个，经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa，对该桩基地基承载力换算为：
测定岩石的单轴抗压强度
实验5 测定岩石的单轴抗压强度 一、基本原理 岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时，单位面积上所承受的最大压应力: （MPa） 一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同，又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。 岩石的单轴抗压强度，常采用在压力机上直接压坏标准试样测得，也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行，或用其它方法间接求得。 二、仪器设备 1、制样设备：钻岩机、切石机及磨片机； 2、测量平台、卡尺、放大镜等； 3、烘箱、干燥箱； 4、水槽、煮沸设备或真空抽气设备； 5、压力机。 三、操作步骤 1、试样制备 试样规格：一般采用直径5cm、高10cm的园柱体，以及断面边长为5厘米，高为10厘米的方柱体，每组试样必须制备3块。 试样制备精度要求同实验四： 2、试样描述 试验前应对试样进行描述，内容同实验四。 3、试样烘干或饱和处理 根据试验要求需对试样进行烘干或饱和处理。 烘干试样：在105~110℃温度下烘干24h。
自由浸水法饱和试样：将试样放入水槽，先注水至试样高度的1/4处，以后每隔2h分别注水至试样高度的1/2和3/4处，6h后全部浸没试样，试样在水中自由吸水48h。 煮沸法饱和试样：煮沸容器内的水面始终高于试样，煮沸时间不少于6h。 真空抽气法饱和试样：饱和容器内的水面始终高于试样，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不应少于4h。 4、测量试样尺寸 按试验二量积法中的要求，量测试样断面的边长，求取其断面面积（A）。 5、安装试样、加荷 将试样置于试验机承压板中心，调整有球形座，使之均匀受载，然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷，直至试样破坏，记下破坏荷载（P）。 6、描述试样破坏后的形态，并记录有关情况。 7、按下式计算岩石的单轴抗压强度 式中：σC――岩石的单轴抗压强度（MPa）； P――破坏荷载（N）； A――垂直于加荷方向试样断面积（mm2）。 计算值取3位有效数字。 四、试验报告内容 1、整理记录表(格式如下表) 月日 2、试样描述资料。 3、思考题：
实验五__岩石单轴压缩实验
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
测定岩石的单轴抗压强度
测定岩石的单轴抗压强度
实验5 测定岩石的单轴抗压强度 一、基本原理 岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时，单位面积上所承受的最大压应力: （MPa） 一般简称抗压强度。根据岩石的含水状态不同，又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。 岩石的单轴抗压强度，常采用在压力机上直接压坏标准试样测得，也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行，或用其它方法间接求得。 二、仪器设备 1、制样设备：钻岩机、切石机及磨片机； 2、测量平台、卡尺、放大镜等； 3、烘箱、干燥箱； 4、水槽、煮沸设备或真空抽气设备； 5、压力机。 三、操作步骤 1、试样制备 试样规格：一般采用直径5cm、高10cm的园柱体，以及断面边长为5厘米，高为10厘米的方柱体，每组试样必须制备3块。 试样制备精度要求同实验四： 2、试样描述 试验前应对试样进行描述，内容同实验四。 3、试样烘干或饱和处理 根据试验要求需对试样进行烘干或饱和处理。 烘干试样：在105~110℃温度下烘干24h。
自由浸水法饱和试样：将试样放入水槽，先注水至试样高度的1/4处，以后每隔2h分别注水至试样高度的1/2和3/4处，6h后全部浸没试样，试样在水中自由吸水48h。 煮沸法饱和试样：煮沸容器内的水面始终高于试样，煮沸时间不少于6h。 真空抽气法饱和试样：饱和容器内的水面始终高于试样，真空压力表读数宜为100kPa，直至无气泡逸出为止，但总抽气时间不应少于4h。 4、测量试样尺寸 按试验二量积法中的要求，量测试样断面的边长，求取其断面面积（A）。 5、安装试样、加荷 将试样置于试验机承压板中心，调整有球形座，使之均匀受载，然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷，直至试样破坏，记下破坏荷载（P）。 6、描述试样破坏后的形态，并记录有关情况。 7、按下式计算岩石的单轴抗压强度 式中：σC――岩石的单轴抗压强度（MPa）； P――破坏荷载（N）； A――垂直于加荷方向试样断面积（mm2）。 计算值取3位有效数字。 四、试验报告内容 1、整理记录表(格式如下表) 试样编号受 力 方 向 试 验 状 态 试样尺寸（mm）横截面积 A （mm2） 破坏荷载 P （N） 单轴抗压强度σC （MPa）直径(长、 宽) 高单值平均值 月日 2、试样描述资料。 3、思考题：
岩石单轴抗压强度试验
岩石单轴抗压强度试验 文章发表于：2009-7-1 11:28:46 岩石单轴抗压强度试验 岩石单轴抗压强度是试件在无侧限条件下受轴向力作用破坏时单位面积所承受的荷载。 试件含水状态可根据需要选择天然、烘干或饱和状态，同一状态下每组试件数量不应少于3个。 为了消除受载时的端部效应，试件两端安放钢质垫块。垫块直径等于或略大于试件直径。其高度约等于试件直径，垫块的刚度和平整度应符合承压板的要求。 标准试件采用圆柱体，直径为50mm，高径比为2～。 单轴抗压强度：R＝P/A 软化系数：K＝R1/R2 R1、R2分别为饱和和干燥状态下单轴抗压强度平均值。 实验一岩石单轴抗压强度测定实验 双击自动滚屏 一、教学目的 岩石的单轴抗压强度是岩石最重要的物理力学性能之一，是从事岩石工程烟研究、设计、施工和生产中不可或缺的力学参数。本次课的目的旨在使学生在熟悉了岩石的基本力学性能的基础上，掌握岩石单轴抗压强度的测定技术。 二、教学基础要求 通过本次实验课教学，学生须达到如下要求： 1.深入理解试样描述的意义，熟练掌握岩石单轴抗压实验试样描述方法和尺 寸测量方法； 2.熟悉万能材料实验机的工作原理，并熟悉掌握其使用方法； 3.熟悉掌握国际岩石力学学会（ISRM）推荐的“岩石单轴抗压强度测试试验 标准”； 4.能够密切观察实验过程中岩石试件的破坏过程，精确记录其破坏荷载，并 通过试件破坏后描述，准确分析其破坏机理； 5.根据所记录的有关数据，能够熟练地计算各试件的破坏时单轴压应力； 6.能熟练地根据实验结果和破坏后试件描述，剔除破坏应力（或荷载）奇异 的试件，准确计算出岩石的单轴抗压强度； 7.按《岩石力学实验指导书》要求撰写实验报告。 三、实验方法和手段 1.试件致密无节理、裂隙、形状为圆柱形，直径D—50MM、高H—100~125MM， 精度、表面平整度、光洁度、轴线与端面垂直度均符合ISRM推荐规定； 2.实验设备万能材料实验机一台； 3.实验方法沿试件轴线方向加载，加载速度为~s,直至试件破坏。 四、实验过程与步骤 参阅《岩石力学实验指导书》。
岩石抗压强度与地基承载力换算
岩石抗压强度与地基承 载力换算 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
岩石抗压强度与地基承载力换算 （桩基与扩大基础） 随着我国西部大开发的进程，我省高速公路也在日新月异的发展中，在我省高山丘岭的特殊环境下，桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中，桥梁基础是十分关键的部位，在设计和施工中都有相应的严格要求，在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制，但有时施工中的特殊因数（比如：桩基孔深、涌水量大，试验人员无法到达孔底检测，试验仪器在孔底无法操作等），就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时，就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验，以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前，必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm，高度与直径相同的立方体试件，再进行抗压强度试验，取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值（Ra）。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后，还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标，然后进行换算： [P]=（C1A+C2Uh）Ra 式中： [P]—单桩轴向受压容许承载力（KPa） Ra—天然湿度的岩石抗压强度值（KPa） h—为桩嵌岩深度（m），不包括风化层
U—桩嵌入基岩部分横截面周长（m） 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积（m2）， 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1，C2根据清孔情况，岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段，是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱，基础为直径米桩基，桩基设计要求嵌岩深度不低于3米，地基承载力要求≥，在开挖终孔时嵌岩深度实测值为米，岩石破碎程度一般，取其终孔时开挖出的岩石，切割成7×7×7(cm)试件6个，经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为，对该桩基地基承载力换算为： [P]=（C1A+C2Uh）Ra =(×+××) ×36600 =38911(KPa) =(MPa) 经换算该孔桩桩基地基承载力为，大于设计值。 桥台设计为重力式U型桥台，基础为扩大基础，地基承载力要求≥,对于扩大基础地基承载力的换算，也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验，并且还要计算出相关的参数：
实验二 岩石的单轴抗压强度试验
实验二 岩石的单轴抗压强度试验 一、基本原理 岩石单轴受压至破坏时的最大压应力值称单轴抗压强度，简称抗压强度，以R 表示。岩石单轴抗压强度的测定，一般是采用直接压坏标准试件的方法。 二、仪器设备 （1）岩石制样机械：钻石机、车床、锯石机、磨床； （2）检验工具：游标卡尺（精度0.02mm ）、直角尺、水平检测台、百分表架及百分表； （3）材料试验机。 三、试件规格、加工精度、数量与含水量 （1）采用圆柱体为标准试样，直径为5cm ，允许变化范围为4.8~4.2cm ；高度为10cm ，允许变化范围为9.5~10.5cm 。当缺乏圆柱体制样设备时，允许采用5cm ×5cm ×10cm 的方柱体。 （2）试样加工精度：试样两端面不平行度小于0.1mm ；试样上下端直径偏差不得大于0.2mm 。 （3）试样数量：试样数量按要求的受力状态或含水状态，每种情况下试样的数量一般不少于3块。 四、测定步骤 （1）测定前核对岩石试样名称和岩样编号，对试样的颜色、颗粒、层理、节理、风化程度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述并填入表内。 （2）检查试样加工精度、量测试样尺寸，填入记录表内。 （3）选择压力及机度盘：一般应满足 0P 2.0 1.试验原理 石料的单轴抗压强度是石料力学性质中最重要的一项力学指标，是指石料标准试件经吸水饱和后，在规定试验条件下单轴受压达到极限破坏时，单位承压面积的强度。 2.试验目的 测定石料在饱水状态下的单轴抗压强度，用于岩石的强度分级和岩性描述。 3.主要仪具 （1）压力试验机（图2-3）：加载范围为300～2000kn。 （2）承压板：圆盘形钢板。两个承压板之一应是球面座，球面座应放在试件的上端面，并用矿物油稍加润滑，以使在滑块自重作用仍能闭锁。试件、压板和球面座要精确地彼此对中，并与加载机器设备对中，球面座的曲率中心应与试件端面的中心相重合。 （3）石料加工全套设备：切石机或钻石机、磨平机（图2-4）。 （4）其他：游标卡尺（精度0.1mm）、角尺及水池等。 3.试验方法 (单击观看视频) （1）用切石机（或钻石机）从岩石试样或岩芯中钻取标准试件（即 边长50mm±0.5mm的正立方体或直径与高均为50mm±0.5mm的圆柱体试件）6块。对有显著层理的岩石，应分别沿平行和垂直层理方向各取试件6块。试件上下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于0.05mm，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过。 （2）用游标卡尺量取试件尺寸（精确至0.1mm），对于立方体试件在顶面和底面各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积；对于圆柱体试体在顶面和底面分别量取两个相互正交的直径，以其算术平均值计算顶面和底面的面积，取顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。 （3）按吸水率试验方法对试件进行饱水处理，最后一次加水深度应使水面高出试件至少20mm。 （4）试件自由浸水48h后取出，擦干表面，放在压力机上进行强度试验。施加在试件上的应力速率应在～／s的限度内。 4.结果计算 石料的抗压强度按下式计算，精确至1mpa： 式中：r--石料的抗压强度，mpa； p --试件的极限破坏荷载，n； a --试件的截面积，mm2。 5.精度要求 取6块试件试验结果的算术平均值作为抗压强度测定值，若其中2块试件与其他4块试件抗压强度的算术平均值相差3倍以上时，则取试验结果相近的4块试件的算术平均值作为抗压强度的测定值。 单轴抗压强度试验作业指导书 1 目的和适用范围 单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试件单轴抗压强度的方法， 主要用于岩石的强度分级和岩性描述。 本法采用饱和状态下的岩石立方体( 或圆柱体) 试件的抗压强度来评定岩石强度( 包括碎石或卵石的原始岩石强度) 。 在某些情况下， 试件含水状态还可根据需要选择天然状态、 烘干状态或冻融循环后状态。试件的含水状态要在试验报告中注明。 2 仪器设备 ( 1 ) 压力试验机或万能试验机。 ( 2 ) 钻石机、 切石机、 磨石机等岩石试件加工设备。 ( 3 ) 烘箱、 干燥器、 游标卡尺、 角尺及水池等。 3 试件制备 3.1 建筑地基的岩石试验，采用圆柱体作为标准试件，直径为50mm ±2mm 、 高径比为2:1。每组试件共6个。 3.2 桥梁工程用的石料试验，采用立方体试件，边长为70mm ±2mm 。每组试件共6个。 3.3 路面工程用的石料试验，采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm ±2mm 。每组试件共6个。 有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个。试件上、下端面应平行和磨平， 试件端面的平面度公差应小于0.05mm ，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25°。对于非标准圆柱体试件，试验后抗压强度试验值公式H D R /278R e +=进行换算。 R ：非标准试件抗压强度； D ：试件直径； H ：试件高度。 4 试验步骤 4.1 用游标卡尺量取试件尺寸( 精确至0.1mm )，对立方体试件在顶面和底面上各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积; 对于圆柱体试件在顶面和底面分别测量两个相互正交的直径，并以其各自的算术平均值分别计算底面和顶面的面积，取其顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。 4.2 试件的含水状态可根据需要选择烘干状态、天然状态、饱和状态、冻融循环后状态。试件烘干和饱和状态应符合岩石吸水性指导书中相关条款的规定。 4.3 按岩石强度性质，选定合适的压力机。将试件置于压力机的承压板中央，对正上、下承压板，不得偏心。 4.4 以0.5MPa/s~1.0MPa/s 的速率进行加荷直至破坏，记录破坏荷载及加载过程中出现的现象。抗压试件试验的最大荷载记录以N 为单位，精度 1 %. 5 结果整理 5.1 岩石的抗压强度和软化系数分别按式（1），（2）计算。 A P =R （1） 式中: R — 岩石的抗压强度( MPa )； P — 试件破坏时的荷载( N)； A — 试件的截面积( mm 2)。 d W p R R K = （2） 式中: K p — 软化系数; R w — 岩石饱和状态下的单轴抗压强度( MPa)； R d — 岩石烘干状态下的单轴抗压强度(MPa )。 5.2 单轴抗压强度试验结果应同时列出每个试件的试验值及同组岩石单轴抗压强度的平均值；有显著层理的岩石，分别报告垂直与平行层理方向的试件强度的平均值。计算值精确至0.1MPa 。 软化系数计算值精确至0.01 , 3个试件平行测定，取算术平均值；3个值中最大与最小之差不应超过平均值的20%，否则，应另取第4个试件，并在4个试件中取最接近的3个值的平均值作为试验结果，同时在报告中将4个值全部给出。 5.3 试验记录 单轴抗压强度试验记录应包括岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、件尺寸、破坏荷载、破坏形态。 實驗一岩石單軸抗壓強度試驗 1.1 概述 當無側限岩石試樣在縱向壓力作用下出現壓縮破壞時，單位面積上所承受の載荷稱為岩石の單軸抗壓強度，即試樣破壞時の最大載荷與垂直於加載方向の截面積之比。 在測定單軸抗壓強度の同時，也可同時進行變形試驗。 不同含水狀態の試樣均可按本規定進行測定，試樣の含水狀態用以下方法處理： （1）烘乾狀態の試樣，在105～1100C下烘24h。 （2）飽和狀態の試樣，使試樣逐步浸水，首先淹沒試樣高度の1/4，然後每隔2h分別升高水面至試樣の1/3和1/2處，6h後全部浸沒試樣，試樣在水下自由吸水48h；採用煮沸法飽和試樣時，煮沸箱內水面應經常保持高於試樣面，煮沸時間不少於6h。 1.2 試樣備制 （1）試樣可用鑽孔岩芯或坑、槽探中採取の岩塊，試件備制中不允許有人為裂隙出現。按規程要求標準試件為圓柱體，直徑為50mm，允許變化範圍為4.8～5.20m m。高度為100m m，允許變化範圍為9.5～10.50m m。對於非均質の粗粒結構岩石，或取樣尺寸小於標準尺寸者，允許採用非標準試樣，但高徑比必須保持=2:1～2.5:1。 （2）試樣數量，視所要求の受力方向或含水狀態而定，一般情況下必須製備3個。 （3）試樣製備の精度，在試樣整個高度上，直徑誤差不得超過0.3mm。兩端面の不平行度最大不超過0.05mm。端面應垂直於試樣軸線，最大偏差不超過0.25度。 1.3 試樣描述 試驗前の描述，應包括如下內容： （1）岩石名稱、顏色、結構、礦物成分、顆粒大小，膠結物性質等特徵。 （2）節理裂隙の發育程度及其分佈，並記錄受載方向與層理、片理及節理裂隙之間の關係。 （3）測量試樣尺寸，並記錄試樣加工過程中の缺陷。 1.4 主要儀器設備 試樣加工設備：鑽石機、鋸石機、磨石機或其他制樣設備。 量測工具與有關檢查儀器： 遊標卡尺、天平（稱量大於500g，感量0.01g），烘箱和乾燥箱，水槽、煮沸設備。 加載設備： 壓力試驗機。壓力機應滿足下列要求： （1）有足夠の噸位，即能在總噸位の10%～90%之間進行試驗，並能連續加載且無衝擊。 （2）承壓板面平整光滑且有足夠の剛度，其中之一須具有球形座。承壓板直徑不小於試樣直徑，且也不宜大於試樣直徑の兩倍。如大於兩倍以上時需在試樣上下端加輔助承壓板，輔助承壓板の剛度和平整光滑度應滿足壓力機承壓板の要求。 （3）壓力機の校正與檢驗應符合國家計量標準の規定。 1.5 試驗程式 （1）根據所要求の試樣狀態準備試樣。 （2）將試樣置於壓力機承壓板中心，調整有球形座の承壓板，使試樣均勻受力。 实验一岩石单轴抗压强度试验 1.1 概述 当无侧限岩石试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。 在测定单轴抗压强度的同时，也可同时进行变形试验。 不同含水状态的试样均可按本规定进行测定，试样的含水状态用以下方法处理： （1）烘干状态的试样，在105～1100C下烘24h。 （2）饱和状态的试样，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1/3和1/2处，6h后全部浸没试样，试样在水下自由吸水48h；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，煮沸时间不少于6h。 1.2 试样备制 （1）试样可用钻孔岩芯或坑、槽探中采取的岩块，试件备制中不允许有人为裂隙出现。按规程要求标准试件为圆柱体，直径为50mm，允许变化范围为4.8～5.20m m。高度为100m m，允许变化范围为9.5～10.50m m。对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径比必须保持=2:1～2.5:1。 （2）试样数量，视所要求的受力方向或含水状态而定，一般情况下必须制备3个。 （3）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。 1.3 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。 1.4 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）有足够的吨位，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。 1.5 试验程序 （1）根据所要求的试样状态准备试样。 （2）将试样置于压力机承压板中心，调整有球形座的承压板，使试样均匀受力。 石料单轴抗压强度试验 1. 试验原理 石料的单轴抗压强度是石料力学性质中最重要的一项力学指标，是指石料标准试件经吸水饱和后，在规定试验条件下单轴受压达到极限破坏时，单位承压面积的强度。 2. 试验目的测定石料在饱水状态下的单轴抗压强度，用于岩石的强度分级和岩性描述。 3. 主要仪具 （1）压力试验机（图2-3 ）：加载范围为300～2000kn。 （2）承压板：圆盘形钢板。两个承压板之一应是球面座，球面座应放在试件的上端面，并用矿物油稍加润滑，以使在滑块自重作用仍能闭锁。试件、压板和球面座要精确地彼此对中，并与加载机器设备对中，球面座的曲率中心应与试件端面的中心相重合。 （3）石料加工全套设备：切石机或钻石机、磨平机（图2-4 ）。 （4）其他：游标卡尺（精度0.1mm）、角尺及水池等。 3. 试验方法 （单击观看视频） （1）用切石机（或钻石机）从岩石试样或岩芯中钻取标准试件（即边长50mm± 0.5mm的正立方体或直径与高均为50mm±0.5mm的圆柱体试件）6 块。对有显著层理的岩石，应分别沿平行和垂直层理方向各取试件 6 块。试件上下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于0.05mm，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25o 。 （2）用游标卡尺量取试件尺寸（精确至0.1mm），对于立方体试件在顶面和底面各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积；对于圆柱体试体在顶面和底面分别量取两个相互正交的直径，以其算术平均值计算顶面和底面的面积，取顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。 （3）按吸水率试验方法对试件进行饱水处理，最后一次加水深度应 使水面高出试件至少20mm。 （4）试件自由浸水48h 后取出，擦干表面，放在压力机上进行强度 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 岩石单轴抗压强度检测培训 一、概述 岩石是在各种不同的地质作用下，由造岩矿物形成的集合体。根据其形成作用分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。例如重庆常见的砂岩属于沉积岩，设计规范上根据岩石的单轴抗压强度划分岩石的坚硬程度。 二、相关标准 1. 《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-1999 2.《岩土工程勘察规范》GB50021-2001 3.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 4. 《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005 5．《建筑地基基础设计规范》DBJ50-047-2006 6. 《公路工程岩石试验规程》JTG E41-2005 三、检测方法 岩石单轴抗压强度是试件在无侧限条件下受轴向力作用破坏时单位面积上所承受的荷载。本试验采用直接压坏试件的方法来确定岩石单轴抗压强度。 1适用范围 岩石单轴抗压强度试验适用于能制成规则试件的各类岩石。 2试件制备 试件可用岩芯或岩块加工制成。试件在采取、运输和制备过程中，应避免产生裂缝。试件尺寸应符合下列要求： （1）圆柱体直径宜为48~54mm。 （2）含大颗粒的岩石，试件的直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍。 （3）试件高度与直径之比宜为2.0~2.5。 试件制备精度应符合下列要求： （1）试件两端面不平整度误差不得大于0.05mm。 （2）沿试件高度，直径的误差不得大于0.3mm。 （3）端面应垂直试件轴线，最大偏差不得大于0.250。 试件含水状态可根据需要选择天然含水状态或饱和状态。同一含水状态下，每组试验试件的数量不应少于3个。 3主要仪器设备 钻石机、锯石机、磨石机、测量平台、饱和设备、材料试验机等。 4检测步骤 （1）将制备好的试件置于试验机承压板中心，上下承压板与试件之间放置刚性垫块，调整球形座，使刚性垫块与试验机上下承压板接触均匀，受力对中； 单轴抗压强度试验作业指导书 1目的和适用范围 单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试件单轴抗压强度的方法，主要用于岩石的强度分级和岩性描述。 本法采用饱和状态下的岩石立方体(或圆柱体)试件的抗压强度来评定岩石强度(包括碎石或卵石的原始岩石强度)。 在某些情况下，试件含水状态还可根据需要选择天然状态、烘干状态或冻融循环后状态。试件的含水状态要在试验报告中注明。 2仪器设备 ( 1 )压力试验机或万能试验机。 ( 2 )钻石机、切石机、磨石机等岩石试件加工设备。 ( 3 )烘箱、干燥器、游标卡尺、角尺及水池等。 3试件制备 3.1建筑地基的岩石试验，采用圆柱体作为标准试件，直径为 50mm±2mm、高径比为2:1。每组试件共6个。 3.2桥梁工程用的石料试验，采用立方体试件，边长为70mm±2mm。每组试件共6个。 3.3路面工程用的石料试验，采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm±2mm。每组试件共6个。 有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个。试件上、下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于 0.05mm，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过 0.25°。对于非标准圆柱体试件，试验后抗压强度试验值公式R e8R 进行换算。 72D/H R： 非标准试件抗压强度； D： 试件直径； H： 试件高度。 4试验步骤 4.1用xx量取试件尺寸(精确至 0.1mm )，对立方体试件在顶面和底面上各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积; 对于圆柱体试件在顶面和底面分别测量两个相互正交的直径，并以其各自的算术平均值分别计算底面和顶面的面积，取其顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。 4.2试件的含水状态可根据需要选择烘干状态、天然状态、饱和状态、冻融循环后状态。试件烘干和饱和状态应符合岩石吸水性指导书中相关条款的规定。 4.3按岩石强度性质，选定合适的压力机。将试件置于压力机的承压板中央，对正上、下承压板，不得偏心。 4.4以 0.5MPa/s~ 单轴抗压强度试验（T 0221-2005） 4.1.1 目的与适用范围 单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试样单轴抗压强度的方法。主要用于岩石的强度分级和岩性描述。 本法采用饱水状态下的岩石立方体（或圆柱体）试件的抗压强度来评定岩石强度（包括碎石或卵石的原始岩石强度）。 在某些情况下，试件含水状态还可根据需要选择天然状态、烘干状态或冻融循环后状态。试件的含水状态要在试验报告中注明。 4.1.2 仪器设备 4.1.2.1 压力试验机或万能试验机。 4.1.2.2 钻石机、切石机、磨石机等岩石试件加工设备。 4.1.2.3 烘箱、干燥器、游标卡尺、角尺及水池等。 4.1.3 试件制备 4.1.3.1 建筑地基的岩石试验，采用圆柱体作为标准试件，直径为50mm±2mm、高径比为2∶1。每组试件共6个。 4.1.3.2 桥梁工程用的石料试验，采用立方体试件，边长为70mm±2mm。每组试件共6个。 4.1.3.3 路面工程用的石料试验，采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm±2mm。每组试件共6个。 有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个。试件上、下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于0.05mm，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25°。对于非标准圆柱体试件，试验后抗压强度试验值按本章条文说明中公式（T0221-3）进行换算。 4.1.4 试验步骤 4.1.4.1 用卡尺量取试件尺寸（精确到0.1mm），对立方体试件在顶面和底面上各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积；对于圆柱体试件在顶面和底面分别测量两个相互正交的直径，并以其各自的岩石抗压强度试验
1岩石单轴抗压强度试验
实验一-岩石单轴抗压强度试验
实验一 岩石单轴抗压强度试验
岩石抗压强度试验
2014-1岩石单轴抗压强度实验
岩石单轴抗压强度
1岩石单轴抗压强度试验
单轴抗压强度试验