岩石強度測試方法是指測定岩石物理力學性質的試驗方法。通常在現場取回岩芯或岩塊，按照有關標準，在室內加工成規則試件，藉助適當的載入設備在規定的載入速率下測定試件破壞時某截面上的極限應力。以同種岩石的一組試件的平均強度作為該種岩石的強度。為獲得準確的岩石強度指標和便於資料交流，對各種強度測試都有統一的要求，如對試件、載入、數據記錄和數據處理或計算都有一定的規定。
基本介紹
- 中文名：岩石強度測試方法
- 外文名：Rock strength test method
- 學科：地質工程
- 領域：開採
- 材料：岩芯或岩塊
- 釋義：測定岩石物理力學性質
簡介,岩石單軸抗拉強度測定,岩石單軸抗壓強度測定,
簡介
岩石強度測試方法是指測定岩石物理力學性質的試驗方法。通常在現場取回岩芯或岩塊，按照有關標準，在室內加工成規則試件，藉助適當的載入設備在規定的載入速率下測定試件破壞時某截面上的極限應力。以同種岩石的一組試件的平均強度作為該種岩石的強度。為獲得準確的岩石強度指標和便於資料交流，對各種強度測試都有統一的要求，如對試件、載入、數據記錄和數據處理或計算都有一定的規定。
岩石單軸抗拉強度測定
岩石單軸抗拉強度測定有兩種方法：直接法和間接法。
1.直接法 將正圓柱形試件兩端與金屬套帽粘結在一起，藉助連線裝置對試件施加軸向拉力直至試件斷裂。橫截面上的極限拉應力即為試件單軸抗拉強度。
(1)試件。圓柱狀試件直徑為48-54mm，高徑為2.5-3.0。端面光滑、平行、且垂直於試件軸線，側面光滑，在試件長度範圍內不平度不大於0.1mm。試件含水量及環境溫度、濕度視需要而定。
(2)載入。拉力與試件中心軸線平行，載入速率取0.5~1.0MPa/s的恆定值。
(3)數據記錄。試件百逕取互相垂直的兩個方向上直徑的平均值，計算到0.1mm。最大載荷記錄誤差不超過1%。
(4)計算。試件極限抗拉載荷除以試件原始橫截面積，即求得試件單軸抗拉強度;以一組不少於二塊的同種岩石試件的平均抗拉強度作為該岩石單軸抗拉強度。直接法測定下序比間接法複雜，且難以保證載荷沿試件軸心線方向。所以直接法套用不普遍。
2.間接法
常用的是巴西試驗法。採用圓盤形試件，藉助材料試驗機對平行於試件袖向貼上的合金鋼柱施加對稱線載荷，在試件軸面產生拉應力直至發生軸面劈裂破壞。
(1)試件。柱面上不得有明顯的加工刀痕，厚度方向不平度不超過0.025mm，兩端面平直度應在0.25mm以內，垂直度和平行度的誤差不超過0.25°。直徑為48-54mm，厚度為0.5-1.0倍直徑。
(2)載入。載入速率取0.3-0.5MPa/s左右的恆定值。
(3)計算。以試件發生軸面劈裂破壞時的極限載荷計算試件單軸抗拉強度。
由於岩石中微裂隙在壓應力作用下可能閉合，產生摩擦力。一般間接法測定的單軸抗拉強度略高於直接法測定值。
岩石單軸抗壓強度測定
對新鮮岩石採用單軸壓縮試驗法。對風化岩石可採用點載荷試驗法。單軸壓縮試驗藉助材料試驗機或剛性試驗機對正圓柱形或長方柱形試件施加軸向壓力直至試件發生巨觀破壞。
(1)試件。高徑比為2.0-2.5，直徑48-54mm。端面平整度為0.02mm，相對於軸線的垂直度偏差不超過0.001弧度。側面平整，在試件全長不平度不超過0.3mm。含水量和環境溫度、濕度視需要而定。
(2)載入。藉助洛氏硬度不低於HRC58，厚度不小於15mm，直徑大於試件直徑的光滑圓形鋼墊板傳遞載荷、載入速率為0.5-1.0MPa/s的恆定值。
(3)數據記錄。試件直逕取上、中、下三個位置互相正交兩方向的有徑平均值的平均值，計算精度為0.1mm，試件高度的測定精度為1mm，極限載荷記錄精度為1%。
(4)計算。極限載荷除以試件平均橫截面積而求得試件單軸抗壓強度，以一組不少於5塊的同種岩石試件的平均抗壓強度為該岩石的單軸抗壓強度。
