詳細(xì)介紹
一,、SSTDZ-3型數(shù)顯巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀概述
點(diǎn)荷載試驗(yàn)是將巖石試件置于兩個(gè)球形園錐狀壓板之間,對(duì)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(diǎn)荷載強(qiáng)度。點(diǎn)荷載強(qiáng)度,,可作為巖石強(qiáng)度分類(lèi)及巖體風(fēng)化分類(lèi)的指標(biāo),,也可用于評(píng)價(jià)巖石強(qiáng)度的各向異性程度,預(yù)估與之相關(guān)的其它強(qiáng)度如單軸抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度等指標(biāo),。
點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)適用于各類(lèi)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(yàn)分別測(cè)定巖石在天然狀態(tài)下的點(diǎn)荷載強(qiáng)度,。
二、STDZ-3型數(shù)顯巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀主要參數(shù)
1,、千斤頂zui大工作壓力:100KN,;
2、力傳感器zui大量程:100KN,;
3,、活塞直徑:φ32mm;
4,、活塞zui大行程:60mm,;
5、加載點(diǎn)zui大間距:90mm,;
6、允許試樣zui大寬度:90mm,;
7,、允許試樣沿加載方向的zui小長(zhǎng)度:40mm;
8,、讀數(shù)方式:液晶顯示,,電子峰值記憶;
9,、測(cè)力誤差:≤1%F.S,;
10,、電源:9V方塊電池;
11,、工作溫度:-20-45℃,;
12、體積(長(zhǎng)寬高):280×250×640mm,;
13,、重量:29kg。
三,、STDZ-3型數(shù)顯巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀試樣制備
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(yàn)可用巖芯樣,,規(guī)則或不規(guī)則巖塊樣,,對(duì)不同形狀試件的尺寸要求如下:
2.1巖蕊徑向試驗(yàn),試樣的徑長(zhǎng)比應(yīng)大于1.0
2.2軸向試驗(yàn),,試樣的徑長(zhǎng)比應(yīng)等于或小于1.0
2.3不規(guī)則巖塊樣,,其長(zhǎng)L、寬W,、高h(yuǎn)應(yīng)盡可能滿(mǎn)足L≥W≥h,,試件高度(h)一般控制在0.5~10cm間,使之能滿(mǎn)足試驗(yàn)儀器加載系統(tǒng)對(duì)試件尺寸的要求,,另外,,試件加荷點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)對(duì)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(jìn)行描述,。
5、試樣尺寸粗測(cè)
四,、STDZ-3型數(shù)顯巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀步驟
1,、安裝試樣
試樣安裝前,先檢查試驗(yàn)儀器的上下兩個(gè)加荷錐頭是否準(zhǔn)確對(duì)中,,然后將試樣放置試驗(yàn)儀中,,搖動(dòng)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(diǎn)盡量與試樣中心重合,。若需要測(cè)定結(jié)構(gòu)面(層理、片理,、節(jié)理等)的強(qiáng)度,,則應(yīng)確保兩加點(diǎn)的連線(xiàn)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(diǎn),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(shí)的壓力表讀數(shù)F。
3,、描述試件破壞的特點(diǎn)
正常的試件破壞面應(yīng)同時(shí)通過(guò)上,、下兩個(gè)加荷點(diǎn),如果破壞面只通過(guò)一個(gè)加荷點(diǎn),,便產(chǎn)生局部破壞,,則該次試驗(yàn)無(wú)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(cè)量
試件破壞后,,須對(duì)破壞面的尺寸進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量的尺寸包括上,、下兩加荷點(diǎn)間的距離D和垂直于加荷點(diǎn)連線(xiàn)的平均寬度Wf,,測(cè)量誤差不超過(guò)±0.2mm,。
5、重復(fù)試驗(yàn)
重復(fù)上述1-4對(duì)其余試樣進(jìn)行試驗(yàn),。
五,、STDZ-3型數(shù)顯巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀數(shù)據(jù)整理
1、按下式計(jì)算試樣破壞荷載: P=CF
式中:P——試件破壞時(shí)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(shuō)明書(shū)都有該儀器的標(biāo)定系數(shù)供參考,;
F——試件破壞時(shí)的油壓表讀數(shù)(MPa),。
2、按下式計(jì)算試樣的破壞面積和等效園直徑的平方值:
式中: Af ——試樣的破壞面面積(mm2),;
D ——在試樣破壞面上測(cè)量的兩加荷點(diǎn)之間的距離mm,;
Wf ——試樣破壞面上垂直于加荷點(diǎn)連續(xù)的平均寬度mm;
De ——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(jì)算巖石試件的點(diǎn)荷載強(qiáng)度:
式中:IS——試樣點(diǎn)荷載強(qiáng)度(MPa),,其余符號(hào)同前,。
4、求平均值
當(dāng)測(cè)得的點(diǎn)荷載強(qiáng)度數(shù)據(jù)在每組15個(gè)以上時(shí),,將zui高和zui低值各刪去3個(gè),,如果測(cè)得的數(shù)據(jù)較少時(shí),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(diǎn)荷載強(qiáng)度。
5,、計(jì)算值精確至0.01,。
六、巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)注意事項(xiàng)
1,、由于巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度一般都比較低,,因此在試驗(yàn)中一定要控制加荷速度,慢慢加壓,,使壓力表指針緩慢而均勻地前進(jìn),。
2、安裝試件時(shí),,上,、下加荷點(diǎn)應(yīng)注意對(duì)準(zhǔn)試件的中心,并使其加荷面垂直于加荷點(diǎn)的連線(xiàn)。
3,、在對(duì)軟巖進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),,加荷錐頭常有一定的嵌入度,因此,,在測(cè)量加荷點(diǎn)的距離D時(shí),,應(yīng)將卡尺對(duì)準(zhǔn)試件破壞上加荷錐留下來(lái)的兩個(gè)凹痕底進(jìn)行量測(cè)。