一、STDZ-3巖石點荷載試驗儀概述

點荷載試驗是將巖石試件置于兩個球形園錐狀壓板之間,，對試件施加集中荷載,，直至破壞，然后根據(jù)破壞荷載求得巖石的點荷載強度,。點荷載強度,，可作為巖石強度分類及巖體風(fēng)化分類的指標(biāo)，也可用于評價巖石強度的各向異性程度,，預(yù)估與之相關(guān)的其它強度如單軸抗壓強度和抗拉強度等指標(biāo),。

點荷載強度試驗適用于各類規(guī)則或不規(guī)則的巖石，既可以是鉆孔巖心,，也可以是從巖石露頭,、勘探坑槽、平洞,、巷道中采取的巖塊,。本試驗分別測定巖石在天然狀態(tài)下的點荷載強度。

二,、STDZ-3巖石點荷載試驗儀主要參數(shù)

1,、千斤頂zui大工作壓力：60Mpa

2、活塞直徑：¢36mm,，行程120mm

3,、活塞面積：10.17cm ²

4、zui大壓力：50KN

5,、圓錐球端球面曲率：r=5mm

6,、圓錐頂角：60℃

7、圓錐材料：鉻12材料淬火,，硬度洛氏60度以上

8、整機外形尺寸：300*280*650mm

9,、整機質(zhì)量：40kg

三,、STDZ-3巖石點荷載驗試樣制備

1、試件分組

將肉眼可辨的、工程地質(zhì)特征大致相同的巖石試件分為一組,，如果巖石是各向異性的（如層理,、片理明顯的沉積巖和變質(zhì)巖），還應(yīng)再分為平行和垂直層理加荷的亞組,，每組試件約須15塊,。

2、本試驗可用巖芯樣,，規(guī)則或不規(guī)則巖塊樣,，對不同形狀試件的尺寸要求如下：

2.1巖蕊徑向試驗，試樣的徑長比應(yīng)大于1.0

2.2軸向試驗,，試樣的徑長比應(yīng)等于或小于1.0

2.3不規(guī)則巖塊樣,，其長L、寬W,、高h(yuǎn)應(yīng)盡可能滿足L≥W≥h,，試件高度（h）一般控制在0.5~10cm間，使之能滿足試驗儀器加載系統(tǒng)對試件尺寸的要求,，另外,，試件加荷點附近的巖面要修平整。

3,、試件含水狀態(tài)可根據(jù)需要選擇天然含水狀態(tài),、烘干狀態(tài)、飽和狀態(tài)或其它含水狀態(tài),。

3.1烘干試樣：是在105~110度溫度下烘干12h,；

3.2飽水試樣：是先將試樣逐步浸水，按試樣高的1/4,、1/2,、3/4、及4/4等份用6h將試樣全部浸入水中（如試樣高度很小,，允許分1/2,、1等份浸水）自由吸水48h，然后用煮沸法或真空抽氣法飽和試樣,。

4,、描述試樣

描述內(nèi)容：除巖性外，重點應(yīng)對其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征（如顆粒粗細(xì),，排列及及節(jié)理,、層理等發(fā)育特征）及風(fēng)化程度等進行描述。

5,、試樣尺寸粗測

四,、STDZ-2巖石點荷載試驗步驟

1,、安裝試樣

試樣安裝前，先檢查試驗儀器的上下兩個加荷錐頭是否準(zhǔn)確對中,，然后將試樣放置試驗儀中,，搖動手搖油泵升起下錐頭，使加荷錐頭與試樣的zui短邊方向（即h方向）緊密接觸,，注意讓接觸點盡量與試樣中心重合,。若需要測定結(jié)構(gòu)面（層理、片理,、節(jié)理等）的強度,，則應(yīng)確保兩加點的連線在同一結(jié)構(gòu)中。

2,、加載

試件安裝后,，調(diào)整壓力表指針到零點，以在10～60秒鐘內(nèi)能使試件破壞（相當(dāng)于每秒0.05-0.1MPa）的加荷速度勻速加荷,，直到試件破壞,，記下破壞時的壓力表讀數(shù)F。

3,、描述試件破壞的特點

正常的試件破壞面應(yīng)同時通過上,、下兩個加荷點，如果破壞面只通過一個加荷點,，便產(chǎn)生局部破壞,，則該次試驗無效，應(yīng)舍棄,，破壞面的描述還應(yīng)包括破壞面的平直或彎曲等情況,。

4、破壞面尺寸測量

試件破壞后,，須對破壞面的尺寸進行測量,，測量的尺寸包括上、下兩加荷點間的距離D和垂直于加荷點連線的平均寬度Wf,，測量誤差不超過±0.2mm,。

5、重復(fù)試驗

重復(fù)上述1-4對其余試樣進行試驗,。

五,、STDZ-3巖石點荷載試驗數(shù)據(jù)整理

1、按下式計算試樣破壞荷載： P=CF

式中：P——試件破壞時總荷載N,；

C——儀器標(biāo)定系數(shù)（為千斤頂?shù)幕钊娣e,，mm2），一般在各儀器的說明書都有該儀器的標(biāo)定系數(shù)供參考,；

F——試件破壞時的油壓表讀數(shù)（MPa）,。

2,、按下式計算試樣的破壞面積和等效園直徑的平方值：

   式中： A_f　——試樣的破壞面面積（mm2）,；

   D ——在試樣破壞面上測量的兩加荷點之間的距離mm,；

   W_f ——試樣破壞面上垂直于加荷點連續(xù)的平均寬度mm；

   D_e ——等效園直徑,，為面積與破壞面面積相等的圓的直徑mm,。

3、按下式計算巖石試件的點荷載強度：

 式中：I_S——試樣點荷載強度（MPa）,，其余符號同前,。

4、求平均值

當(dāng)測得的點荷載強度數(shù)據(jù)在每組15個以上時,，將zui高和zui低值各刪去3個,，如果測得的數(shù)據(jù)較少時，則僅將zui高和zui低值刪去,，然后再求其算術(shù)平均值,，作為該組巖石的點荷載強度。

5,、計算值精確至0.01,。

六、巖石點荷載試驗注意事項

1,、由于巖石點荷載強度一般都比較低,，因此在試驗中一定要控制好加荷速度，慢慢加壓,，使壓力表指針緩慢而均勻地前進,。

2、安裝試件時,，上,、下加荷點應(yīng)注意對準(zhǔn)試件的中心，并使其加荷面垂直于加荷點的連線,。

3,、在對軟巖進行試驗時，加荷錐頭常有一定的嵌入度,，因此,，在測量加荷點的距離D時，應(yīng)將卡尺對準(zhǔn)試件破壞上加荷錐留下來的兩個凹痕底進行量測,。STDZ-3巖石點荷載試驗儀 100KN 50KN巖石點荷儀