岩石体基本力学参数测试实验.doc

岩石力学实验指导书及实验报告 班级 姓名 辽宁工程技术大学编  目录 一、岩石比重的测定 二、岩石密度的测定 三、岩石含水率的测定 四、岩石单轴抗压强度的测定 五、岩石单轴抗拉强度的测定 六、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度试验） 七、岩石变形参数的测定 八、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105～110oC下烘至恒重的重量与同体积4oC纯水重量的比值。 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。 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g1。 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g2。 结果：按下式计算： 式中：d——岩石比重； g——岩样重、克； g1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； ds——室温下蒸馏水的比重、ds≈1 岩石比重测定记录表 测 定 次 数 试 样 重 g （克） 比重瓶 试样 蒸馏水 合重g1 （克） 比重瓶 满瓶 蒸馏水 合重g2 （克） 试 样 比 重 d 岩石 平均 比重 dο 备 注 实验二、岩石密度的测定 岩石密度是指单位体积岩石的重量。有两种做法：称重法和蜡封法。 我们采用的是蜡封法。 主要仪器设备 烘箱、干燥器、熔蜡锅、天平、线、石蜡、水中称量装置。 试件制备 选取有代表性的边长约40~50mm近似立方体的岩石、选3块、修平棱角、刷取表面粘着物。 测定步骤： 1、将试样放入105~110οC的烘箱中烘至恒重后取出、放在干燥器内冷却至室温、称重得g 2、丝线绑住试件、置于刚过熔点的石蜡中1~2秒钟提出、检查试件上，蜡有无气泡、可用小电烙铁或热针刺破并涂平孔眼、在天平上称重得g1 3、将蜡封后的试件挂在天平钩上、在水中称重得g2 结果计算： 式中：dg——岩石的干密度，克／厘米3； g——试件干重，克； g1——蜡封试件在空气中重，克； g2——蜡封试件在水重中，克； ds——水的密度，克／厘米3； gn——石蜡密度，克／厘米3，0.90克／厘米3。 岩石密度测定记录表 测 定 次 数 试件在空气中重 g （克） 蜡封试件 在空气重 g1 （克） 蜡封试件在水中重 g2 （克） 试件密度 dg （克／厘米3） 岩石平均 密度 （克／厘米3） 备 注 实验三、岩石含水率的测定 岩石在天然状态下所含水分的重量与岩石烘干后的重量之比为岩石的含水率。 仪器设备 天平、烘箱、干燥箱。 试验步骤 1、从岩样中心取保持天然含水状态的边长约4~6厘米的立方体试件，即称重得g1，在现场采取的岩石，测含水率就要用塑料袋把欲测岩石密封住，保持水分。 2、将试件放在105~110οC烘箱中烘至恒重后取出，放置干燥器中冷却至室温，称重得g2。 测定结果计算： 式中：——岩石天然含水率； ——保持天然水分的试件重量，克； ——烘至恒重的试件重量，克。 岩石含水率测定记录表 试件编号 试件天 然重 （克） 试件烘干 重 （克） 试件含 水率 （%） 岩石平均含水率 （%） 备 注 试验四、岩石单向抗压强度的测定 仪器设备 材料试验机、游标卡尺。 标准试件规格：采用直接为50mm的圆柱体，高径比为2 ：1；也可采用50×50×100mm的长方体。 测定步骤： 测试件尺寸（试件直径应在其高度中部两个互相垂直的方向量测，取算术平均值）填入记录表内。 选择压力机度盘：一般应满足0.2P ＜Pmax＜0.8P 式中：Pmax——预计最大破坏载荷，KN P——压力机度盘最大值，KN 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，调整球形坐，使试件上下受力均匀，0.5~1.0MPa的速度加载直至破坏。 测定结果的计算： 试件的抗压强度： 式中：R——试件抗压强度，MPa