数显岩石点荷载试验仪

一、STDZ-3数显岩石点荷载试验仪概述
点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间，对试件施加集中荷载，直至破坏，然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。点荷载强度，可作为岩石强度分类及岩体风化分类的指标，也可用于评价岩石强度的各向异性程度，预估与之相关的其它强度如单轴抗压强度和抗拉强度等指标。
点荷载强度试验适用于各类规则或不规则的岩石，既可以是钻孔岩心，也可以是从岩石露头、勘探坑槽、平洞、巷道中采取的岩块。本试验分别测定岩石在天然状态下的点荷载强度。
二、STDZ-3数显岩石点荷载试验仪主要参数
1、千斤顶大工作压力：100Mpa
2、力传感器大量程：100KN
3、压力变送器精度：0.001kn
4、圆锥球端球面曲率：r=5mm
5、圆锥顶角：60℃
6、圆锥材料：优质钢，坚硬
7、电源：220V±10%，50Hz
8、内置铅蓄电池：可满足野外连续工作超过12小时
8、整机外形尺寸：260*280*750mm
9、整机质量：45kg
三、STDZ-3数显岩石点荷载试验试样制备
1、试件分组
将肉眼可辨的、工程地质特征大致相同的岩石试件分为一组，如果岩石是各向异性的（如层理、片理明显的沉积岩和变质岩），还应再分为平行和垂直层理加荷的亚组，每组试件约须15块。
2、本试验可用岩芯样，规则或不规则岩块样，对不同形状试件的尺寸要求如下：
2.1岩蕊径向试验，试样的径长比应大于1.0
2.2轴向试验，试样的径长比应等于或小于1.0
2.3不规则岩块样，其长L、宽W、高h应尽可能满足L≥W≥h，试件高度（h）一般控制在0.5~10cm间，使之能满足试验仪器加载系统对试件尺寸的要求，另外，试件加荷点附近的岩面要修平整。
3、试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其它含水状态。
3.1烘干试样：是在105~110度温度下烘干12h；
3.2饱水试样：是先将试样逐步浸水，按试样高的1/4、1/2、3/4、及4/4等份用6h将试样全部浸入水中（如试样高度很小，允许分1/2、1等份浸水）自由吸水48h，然后用煮沸法或真空抽气法饱和试样。
4、描述试样
描述内容：除岩性外，重点应对其结构构造特征（如颗粒粗细，排列及及节理、层理等发育特征）及风化程度等进行描述。
5、试样尺寸粗测
四、STDZ-3数显岩石点荷载试验步骤
1、安装试样
试样安装前，先检查试验仪器的上下两个加荷锥头是否准确对中，然后将试样放置试验仪中，摇动手摇油泵升起下锥头，使加荷锥头与试样的短边方向（即h方向）紧密接触，注意让接触点尽量与试样中心重合。若需要测定结构面（层理、片理、节理等）的强度，则应确保两加点的连线在同一结构中。
2、加载
试件安装后，调整压力表指针到零点，以在10～60秒钟内能使试件破坏（相当于每秒0.05-0.1MPa）的加荷速度匀速加荷，直到试件破坏，记下破坏时的压力表读数F。
3、描述试件破坏的特点
正常的试件破坏面应同时通过上、下两个加荷点，如果破坏面只通过一个加荷点，便产生局部破坏，则该次试验无效，应舍弃，破坏面的描述还应包括破坏面的平直或弯曲等情况。
4、破坏面尺寸测量
试件破坏后，须对破坏面的尺寸进行测量，测量的尺寸包括上、下两加荷点间的距离D和垂直于加荷点连线的平均宽度Wf，测量误差不超过±0.2mm。
5、重复试验
重复上述1-4对其余试样进行试验。
五、STDZ-3岩石点荷载试验数据整理
1、按下式计算试样破坏荷载： P=CF
式中：P——试件破坏时总荷载N；
C——仪器标定系数（为千斤顶的活塞面积，mm2），一般在各仪器的说明书都有该仪器的标定系数供参考；
F——试件破坏时的油压表读数（MPa）。
2、按下式计算试样的破坏面积和等效园直径的平方值：
     
       
式中： Af　——试样的破坏面面积（mm2）；
D ——在试样破坏面上测量的两加荷点之间的距离mm；
Wf ——试样破坏面上垂直于加荷点连续的平均宽度mm；
De ——等效园直径，为面积与破坏面面积相等的圆的直径mm。
3、按下式计算岩石试件的点荷载强度：
 
式中：IS——试样点荷载强度（MPa），其余符号同前。
4、求平均值
当测得的点荷载强度数据在每组15个以上时，将高和低值各删去3个，如果测得的数据较少时，则仅将高和低值删去，然后再求其算术平均值，作为该组岩石的点荷载强度。
5、计算值精确至0.01。
六、岩石点荷载试验注意事项
1、由于岩石点荷载强度一般都比较低，因此在试验中一定要控制好加荷速度，慢慢加压，使压力表指针缓慢而均匀地前进。
2、安装试件时，上、下加荷点应注意对准试件的中心，并使其加荷面垂直于加荷点的连线。

	3、在对软岩进行试验时，加荷锥头常有一定的嵌入度，因此，在测量加荷点的距离D时，应将卡尺对准试件破坏上加荷锥留下来的两个凹痕底进行量测。



	
	

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