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巖石三軸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)細(xì)則-巖石三軸儀
發(fā)布時(shí)間:2017-5-31
巖石三軸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)-濟(jì)南普業(yè)巖石三軸儀


        (一)目的與意義
    測(cè)定在有限側(cè)壓條件下,巖石根據(jù)強(qiáng)度及變形特征,并借助三軸實(shí)驗(yàn),結(jié)合抗拉,抗壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定巖石的極限應(yīng)力圓包絡(luò)線(強(qiáng)度包絡(luò)線)。
        (二)定義  是指巖石在三向應(yīng)力作用下,抵抗破壞的能力。
    巖石三軸試驗(yàn)是將巖石樣品放在三向應(yīng)力狀態(tài)下的壓力室內(nèi),測(cè)其強(qiáng)度和變形,通過(guò)試驗(yàn)可確定巖石的強(qiáng)度包絡(luò)線,并計(jì)算出內(nèi)聚力c和內(nèi)摩擦系數(shù)。
        (三)基本原理
    巖石室內(nèi)三軸實(shí)驗(yàn)是在三向應(yīng)力狀態(tài)下測(cè)定和研究巖石試件強(qiáng)度及變形特征的一種室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)是在δ=δ3<δ1條件下進(jìn)行的,即為常規(guī)三軸實(shí)驗(yàn)。

(一) 設(shè)備與材料
1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備:(1)巖石三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)(巖石三軸儀);(2)壓力室;(3)油泵;(4)巖石取芯機(jī);(5)巖石切割機(jī);(6)巖石磨平機(jī)
2. 實(shí)驗(yàn)材料:(1)液壓油;(2)游標(biāo)卡尺;(3)乳膠膜;(4)三角尺;(5)量角器;(6)活扳子;(7)螺絲刀;(8)記號(hào)筆;
(9)鉗子;(10)記錄紙;(11)標(biāo)準(zhǔn)巖石樣品50×100mm;(12)膠布;(13)電筆。

 三軸試驗(yàn):1、真三軸:σ1>σ2>σ3;
                 2、假三軸(常規(guī)三軸):σ1>σ2σ3,等圍壓。

      巖石三軸試驗(yàn)機(jī)(巖石三軸儀)是在普通壓力機(jī)上裝配成符合技術(shù)要求的三軸壓力室,壓力室必須有保持側(cè)壓力穩(wěn)定的穩(wěn)壓裝置。

(二) 試驗(yàn)步驟
1. 三軸試驗(yàn)樣品數(shù)量不少于5塊,不同圍壓1塊;
加工精度,測(cè)量試件尺寸:
1)尺寸:(1)圓柱體試件直徑Φ48~54mm,高100mm;

               (2)試件直徑與高度,或邊長(zhǎng)之比為1:2.00~2.50。

2)精度:(1)、兩端面的平行度最大誤差不超過(guò)0.05mm;
               (2)、在試件整個(gè)高度上,直徑誤差不超過(guò)0.3mm;
               (3)、端面應(yīng)垂直試件軸,最大偏差不超過(guò)0.25度。

2 .測(cè)量好試件尺寸后,用耐油橡膠或乳膠質(zhì)保護(hù)套,能有效防止油液與樣品接觸。然后放入壓力室內(nèi),打開排氣閥,蓋上壓帽,擰緊,向壓力室注油,直至油液達(dá)到預(yù)定位置。排靜壓力室空氣,關(guān)閉排氣閥。(如在三軸條件下測(cè)其變形,同試驗(yàn)二變形試驗(yàn))。

3.側(cè)壓力(圍壓)的選擇,應(yīng)考慮下列條件:
           ①最小側(cè)壓力的選擇,應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況,并考慮測(cè)向壓力裝置的精度;
           ②選定的側(cè)壓力需使求出的莫爾包絡(luò)線能明顯的反映出所需要的應(yīng)力區(qū)間;
           ③適當(dāng)照顧包絡(luò)線的各個(gè)階段。
          我們選擇側(cè)壓力5、10、15、20、25MPa。

4.試驗(yàn)開始,以每秒0.05MPa的加荷速率施加側(cè)向壓力和軸向壓力,待到加至預(yù)定壓力值時(shí),使其保持穩(wěn)定,然后再以每秒0.8-1.0MPa的加荷速率施加軸向荷載,直至試件破壞,記錄破壞時(shí)的最大軸向荷載及側(cè)向壓力值。

5.試驗(yàn)結(jié)束后,取出試樣進(jìn)行描述,量出最大主應(yīng)力作用面和破壞面之間的夾角。

(三)資料整理:
      目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于三軸試驗(yàn)成果整理的方法不太統(tǒng)一,國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)在巖石力學(xué)試驗(yàn)建議方法中曾對(duì)資料整理作出規(guī)定。考慮到和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的一致性,采用國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)的建議方法,用下列方法整理資料:

1、 按下式計(jì)算不同側(cè)向壓力下的軸向應(yīng)力:σ1=P/A×10(5-1)
式中:σ1——不同側(cè)壓力下的應(yīng)力值  MPa;
           P——破壞時(shí)的最大軸向荷載  N或kN;
           A——試件橫截面積  cm2

2、根據(jù)軸向應(yīng)力σ1和側(cè)向應(yīng)力σ3求出巖石的c,φ值,以1/2(σ1-σ3)為縱坐標(biāo),以1/2(σ1+σ3)為橫坐標(biāo)。將各測(cè)點(diǎn)繪在直角坐標(biāo)圖上,然后用圖解法或最小2乘法,確定繪出最佳關(guān)系曲線,在最佳關(guān)系曲線上選定若干點(diǎn),以每一個(gè)點(diǎn)的1/2(σ1+σ3)為圓心,以1/2(σ1-σ3)為半徑,在τ-σ坐標(biāo)圖上繪制應(yīng)力圓,作應(yīng)力圓的包絡(luò)線。據(jù)此,確定它們c,φ值。


       濟(jì)南普業(yè)機(jī)電技術(shù)有限公司是試驗(yàn)機(jī)行業(yè)誠(chéng)信企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、杯突試驗(yàn)機(jī)、臥式拉力試驗(yàn)機(jī)、巖石直剪儀、巖石三軸儀、壓力試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、彎曲試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)設(shè)備。質(zhì)量可靠,操作方便,服務(wù)周到,值得信賴,為您的產(chǎn)品質(zhì)量保駕護(hù)航!是您理想的選擇!銷售熱線:0531-85961536、網(wǎng)址:www.jnpuye.com
 
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