岩石力学实验指导书

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(建筑工程管理)岩石力学与工程实验指导书(修订)精编

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(建筑工程管理)岩石力学与工程实验指导书(修订)岩石力学实验指导书湖南科技大学能源和安全工程学院目录岩石物理性质试验1壹、岩石密度试验6岩石力学性质试验18壹、岩石单轴抗压强度试验18二、岩石抗拉强度试验(劈裂法)24三、岩石抗剪强度试验(变角剪切)27四、岩石力学伺服控制试验43岩石物理性质试验壹、岩石密度试验1概述岩石密度,即单位体积的岩石质量,是试样质量和试样体积之比。

根据试样的含水量情况,岩石密度可分为烘干密度、饱和密度和天然密度。

壹般未说明含水情况时,即指烘干密度。

根据岩石类型和试样形态,分别采用下述方法测定其密度:(1)凡能制备成规则试样的岩石,宜采用量积法。

(2)除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外,可采用水中称重法。

(3)不能用量积法或水中称重法进行测定的岩石,可采用腊封法。

用水中称重法测定岩石密度时,壹般用测定岩石吸水率和饱和吸水率的同壹试样同时进行测定。

2试样制备2.1量积法(1)试样的形态,能够用圆柱体、立方体或方柱体,根据密度试验后的其他实验要求选择。

(2)制备的试样,应具有壹定的精度,其精度要求应满足其他试验项目的规定。

(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。

2.2腊封法(1)试样取边长为4~6cm的近似立方体的岩块。

(2)如需测定天然密度时,拆除密封后立即称试样重。

(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。

3试样描述(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。

(2)节理裂隙的发育程度及其分布。

(3)试样形态及缺角,掉棱角等现象。

4主要仪器设备4.1量积法(1)钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。

(2)烘箱和干燥器。

(3)称量大于500g,感量为0.01g的天平。

(4)精度为0.01mm的测量平台或其他仪表。

4.2腊封法(1)烘箱和干燥器。

(2)石蜡和熔蜡用具。

(3)称量大于500g,感量为0.01g的天平。

(4)水中称重装置。

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岩体力学试验指导书桂林理工大学建筑检测与测试中心编2010年9月§1 概述岩石试验分室内岩块试验和现场岩体试验,试验的任务是了解岩块和岩体的基本物理力学性质及其破坏机制,研究在建筑物荷载作用下基岩或围岩的工程性状,为工程地质评价和建筑物的设计提供资料。

实验室研究岩石的目的主要在于阐明岩石本身的性质,在工程实践中,用于岩石分级和工程地质评价。

目前列入规程的有9个岩石室内试验项目,结合教学内容,本课程只进行岩石力学性质的试验,它包括岩石的变形性质试验和岩石的强度及特征试验。

实验应注意以下几个方面:1.详读试验指导书,明确各项实验的目的,原理和步骤,各实验小组的成员,应分工明确,操作时互相协调、照应,以便得到较好的实验结果。

2.实验前先检查试验机各部分变化是否正常,变形仪是否安装稳妥试件装置是否正确等,实验时要严格遵守规程进行操作,记录员和操作者均须严肃认真,一丝不苟。

3.实验完毕,要按实验报告书中内容填写,准时完成实验,提交实验报告。

§2 测定岩石的单轴抗压强度一、基本原理岩石单向受压破坏时的最大压应力值称单轴抗压强度,简称抗压强度R ,其大小为:FPR式中:P ——最大破坏荷载(kN )R ——垂直于加载的试样横截面面积(厘米2) 岩石单轴抗压强度的测定,一般是采用直接压坏标准试样的方法,常与岩石变形试验一起进行。

二、仪器设备1.岩石制样机械;2.游标卡尺;3.烘箱、干燥器;4.水槽、煮沸设备、真空抽气设备;5.压力机:应具足够吨位,能在总吨位的10%~90%之间进行试验,承压板直径不小于试样直径或边长,也不应大于试样直径的两倍,压力机的承压板须具有球形座,板面须平整光滑。

三、操作步骤(一)试样制备1.试样可用钻孔岩心或坑槽中采取的岩块,在取样和试样制备过程中,不允许发生人为裂缝。

2.试样数量按要求的受力状态或含水状态,每种情况各制三个。

3.采用圆柱体为标准试样,直径5厘米,允许变化范围为±0.2厘米,高度为10厘米,允许变化范围为±0.5厘米,若采用非标准试样,要求其高度比值为2:1,当缺乏圆柱体制样设备时,允许采用5×5×10厘米之长方体。

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岩石力学实验指导书目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1)二、岩石比重(颗粒密度)试验 (3)三、岩石密度试验 (6)四、岩石耐崩解试验 (10)五、岩石膨胀试验 (12)六、岩石冻融试验 (15)岩石力学性质试验 (18)七、岩石单轴抗压强度试验 (18)八、岩石压缩变形试验 (20)九、岩石抗拉强度试验(巴西法) (24)十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (27)十一、岩石三轴压缩及变形试验 (29)十二、岩石弱面剪切强度试验 (37)十三、点载荷指数的测定 (40)十四、岩石纵波速度测定 (42)十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (43)十六、岩石声发射试验 (46)岩石物理性质试验一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验1.1概述岩石的天然含水率是指试样在大气压力和室温条件下,天然条件下岩石自身所含有的水的质量与试样固体质量比的百分率。

岩石吸水率是试样在大气压力和室温条件下,岩石吸入水的质量与试样固体质量比的百分率。

本规程采用自由浸水方式求岩石吸水率。

岩石饱和吸水率,是试样在强制状态下,岩石的最大吸水质量与试样固体质量比的百分率。

本规程采用煮沸法或真空抽气法求岩石饱和吸水率。

1.2试样制备(1)规则试样的形态,可以用圆柱体、立方体或方柱体,根据密度试验后的其他实验要求选择。

(2)不规则试样采用边长4~6cm近似立方体的块体,凸出的边棱部分必须进行处理;试样数量,每组取3个。

1.3试样描述(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。

(2)节理裂隙的发育程度及其分布。

(3)试样形态及缺角,掉棱角等现象。

1.4主要仪器设备(1)钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。

(2)烘箱和干燥器。

(3)称量大于500g,感量为0.01g的天平。

(4)真空抽气机和煮沸设备。

1.5试验程序1.5.1岩石天然含水率试验(1)在天然状态下制备试件,清除试样上的尘土和松动颗粒,称其质量。

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实验一、岩石变形试验一、试验目的本试验目的在于测定规则岩石试件在单轴压缩应力状态下的纵向和横向变形,据此计算岩石的弹性模量和泊松比。

弹性模量分为初始弹性模量,割线弹性模量和切线弹性模量。

它们均由试验结果绘制的应力~应变曲线确定。

泊松比是指单向压缩条件下横向应变与纵向应变之比;对于岩石,一般用应力~应变曲线近于直线段平均纵向应变与相应应力段平均横向应变计算。

二、试验方法目前,实验室广泛采用电测法测定岩石变形。

即用转换元件将待测非电量的变形转换成电量输入电子仪器进行测量。

1、实验所用设备和备品2、试件制备及尺寸测量(1)采用圆柱体试件,试件直径50mm,高100mm。

(2)沿试件高度,直径的误差不超过0.03cm试件两端面不平行度误差,最大不超过0.005cm;(3)端面应垂直于轴线,最大偏差不超过0.25°;(4)直径应沿试件整个高度上分别量测两端面和中点三个断面的直径,取其平均值作试件直径;高度应在两端等距取三点量测试件的高,取其平均值,作为试件的高,同时检验两端面的不平整度。

尺寸测量、均应精确到0.1mm。

3、试件描述(1)岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等;(2)加荷方向与岩石试件内层理、节理、裂隙的关系及试件加工中出现的问题;4 、电阻应变片粘贴(1).选择合适的应变片待用。

同一组所用的应变片应是同一包装袋中的,并且两片之间的电阻值相差不应超过0.5欧姆。

轴线在应变片底座上标出。

在拿取和摆放应变片时,注意不要用手接触应变片的底座,也不要与其它未经清洗的物体接触,以免造成污染。

禁止用镊子或其他坚硬的器具夹持敏感栅部分,防止人为损伤应变片。

(2).用细沙布打磨试件需要粘贴应变片表面。

打磨方向与贴片方向成交叉450,面积约为5×10mm2。

(3).用棉球蘸少量丙酮(酒精)擦洗贴片位置,棉球脏了再换一个,只到棉球不变色为止。

用铅笔画出贴片位置的方位线,然后在用棉球擦一次。

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岩石力学实验指导书湖南科技大学能源与安全工程学院目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石密度试验 (1)岩石力学性质试验 (5)一、岩石单轴抗压强度试验 (5)二、岩石抗拉强度试验(劈裂法) (8)三、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (10)四、岩石力学伺服控制试验 (13)岩石物理性质试验一、岩石密度试验1概述岩石密度,即单位体积的岩石质量,是试样质量与试样体积之比。

根据试样的含水量情况,岩石密度可分为烘干密度、饱和密度和天然密度。

一般未说明含水情况时,即指烘干密度。

根据岩石类型和试样形态,分别采用下述方法测定其密度:(1)凡能制备成规则试样的岩石,宜采用量积法。

(2)除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外,可采用水中称重法。

(3)不能用量积法或水中称重法进行测定的岩石,可采用腊封法。

用水中称重法测定岩石密度时,一般用测定岩石吸水率和饱和吸水率的同一试样同时进行测定。

2试样制备2.1量积法(1)试样的形态,可以用圆柱体、立方体或方柱体,根据密度试验后的其他实验要求选择。

(2)制备的试样,应具有一定的精度,其精度要求应满足其他试验项目的规定。

(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。

2.2腊封法(1)试样取边长为4~6cm的近似立方体的岩块。

(2)如需测定天然密度时,拆除密封后立即称试样重。

(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。

3试样描述(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。

(2)节理裂隙的发育程度及其分布。

(3)试样形态及缺角,掉棱角等现象。

4主要仪器设备4.1量积法(1)钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。

(2)烘箱和干燥器。

(3)称量大于500g ,感量为0.01g 的天平。

(4)精度为0.01mm 的测量平台或其他仪表。

4.2腊封法(1)烘箱和干燥器。

(2)石蜡和熔蜡用具。

(3)称量大于500g ,感量为0.01g 的天平。

(4)水中称重装置。

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岩石力学实验指导书修订版王宝学杨同张磊编北京科技大学土木与环境工程学院2008 年3 月前言试验是岩石力学课程教学的重要环节,目的在于辅助课堂教学,直观培养学生的知识结构和动手能力。

本指导书是根据我校“2005年教学大纲”,并结合我校的实验条件而编写,主要内容有:1、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验;2、岩石比重试验;3、岩石密度试验;4、岩石耐崩解试验5、岩石膨胀试验;6、岩石冻融试验;7、岩石单轴抗压强度试验,8、岩石压缩变形试验,9、岩石抗拉强度试验(巴西法),10、岩石抗剪强度试验(变角剪法),11、岩石三轴压缩及变形试验,12、岩石弱面抗剪强度试验,13、岩石点载荷指数测定试验,14、岩石纵波速度测定试验,15、岩石力学伺服控制刚性试验;16、岩石声发射试验。

本指导书的内容主要参照《水利水电工程岩石试验规程》〔SL264-2001〕;《水利电力工程岩石试验规程》DLJ204-81,SLJ2-81;同时参考了国际岩石力学会《岩石力学试验建议方法》,中华人民共和国国家标准《岩石试验方法标准》以及《露天采矿手册》等,由于我们水平有限,文中如有不当之处,欢送读者批评指正。

编者:王宝学、杨同、张磊2007年12月目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1)二、岩石比重(颗粒密度)试验 (3)三、岩石密度试验 (6)四、岩石耐崩解试验 (10)五、岩石膨胀试验 (12)六、岩石冻融试验 (15)岩石力学性质试验 (18)七、岩石单轴抗压强度试验 (18)八、岩石压缩变形试验 (20)九、岩石抗拉强度试验〔巴西法〕 (24)十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (27)十一、岩石三轴压缩及变形试验 (29)十二、岩石弱面剪切强度试验 (37)十三、点载荷指数的测定 (40)十四、岩石纵波速度测定 (42)十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (43)十六、岩石声发射试验 (46)岩石物理性质试验一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验岩石的天然含水率是指试样在大气压力和室温条件下,天然条件下岩石自身所含有的水的质量与试样固体质量比的百分率。

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《岩石力学》实验指导书(水工专业)郭敏霞李元婷编写西北农林科技大学水利与建筑工程学院2011年 12月目录第一章岩石抗拉强度试验 (1)1.1 实验目的、原理 (1)1.2 试样制备、使用仪器及材料 (1)1.3 实验步骤 (1)1.4 实验过程原始记录、成果及分析 (1)第二章岩石变形试验 (2)2.1 实验目的、原理 (2)2.2 试样制备、使用仪器及材料 (2)2.3 实验步骤 (2)2.4 实验过程原始记录、成果及分析 (2)参考文献 (4)第一章 岩石抗拉强度试验1.1 实验目的、原理抗拉强度试验采用劈裂法,适用于能制成规则试件的各类岩石。

劈裂法是在圆柱体试样的直径方向上,施加相对的线性荷载,使之沿试样直径方向破坏的试验,间接测定岩石的抗拉强度。

1.2 试样制备、使用仪器及材料试件应符合下列要求:(1)圆柱体试件的直径宜为48~54mm ,试件的厚度宜为直径的0.5~1.0倍,并应大于岩石的最大颗粒的10倍。

(2)其他应符合实验四的要求。

主要仪器包括:(1)钻石机、锯石机、磨石机、车床等。

(2)测量平台。

(3)材料试验机。

1.3 实验步骤(1)通过试件直径的两端,沿轴线方向划两条相互平行的加载基线。

将两根垫条沿加载基线,固定在试件的两端。

(2)将试件置于试验机承压板中心,调整球形座,使试件均匀受荷,并使垫条与试件在同一加荷轴线上。

(3)以每秒0.3~0.5MPa 的速度加荷直至破坏。

(4)记录破坏荷载及加荷过程中出现的现象,并对破坏后的试件进行描述。

1.4 实验过程原始记录、成果及分析岩石抗拉强度按下式进行计算:D LP R tπmax2=(1)式中 Rt —岩石的抗拉强度(kPa ) Pmax —试样破环时最大荷载值(kN ) D —试样直径(m ) L —试样厚度(m )第二章 岩石变形试验2.1 实验目的、原理在纵向压力作用下测定试样的纵向和横向变形,然后计算岩石的弹性模量和泊松比。

岩石力学实验指导书及实验报告.doc

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岩石力学实验指导书及实验报告班级姓名目录一、岩石比重的测定二、岩石密度的测定三、岩石含水率的测定四、岩石单轴抗压强度的测定五、岩石单轴抗拉强度的测定六、岩石凝聚力及内摩擦角的测定(抗剪强度试验)七、岩石变形参数的测定八、煤的坚固性系数的测定实验一、岩石比重的测定岩石比重是指单位体积的岩石(不包括孔隙)在105~110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。

一、仪器设备岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平(量0.001克)、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。

二、试验步骤1、岩样制备:取有代表性的岩样300克左右,用机械粉碎,并全部通过孔径0.2(或0.3)毫米分样筛后待用。

2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶,用蒸馏水洗净,注入三分之一的蒸馏水,擦干瓶的外表面。

3、取15g 岩样(称准到0.001克)得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中,注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。

4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1~1.5小时。

5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温,然后注入蒸馏水,使液面与瓶塞刚好接触,注意不得留有气泡,擦干瓶的外表面,在天平上称重得g 1。

6、将岩样倒出,比重瓶洗净,最后用蒸馏水刷一遍,向比重瓶内注满蒸馏水,同样使液面与瓶塞刚好接触,不得留有气泡,擦干瓶的外表面,在天平上称重得g 2。

三、结果:按下式计算:s d g g g gd 12-+=式中:d ——岩石比重;g ——岩样重、克;g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克; g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克; d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1岩石密度是指单位体积岩石的重量。

有两种做法:称重法和蜡封法。

我们采用的是蜡封法。

一、主要仪器设备烘箱、干燥器、熔蜡锅、天平、线、石蜡、水中称量装置。

二、试件制备选取有代表性的边长约40~50mm 近似立方体的岩石、选3块、修平棱角、刷取表面粘着物。

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岩石力学实验指导书修订版王宝学杨同张磊编北京科技大学土木与环境工程学院2008 年3 月前言试验是岩石力学课程教学的重要环节,目的在于辅助课堂教学,直观培养学生的知识结构和动手能力。

本指导书是根据我校“2005年教学大纲”,并结合我校的实验条件而编写,主要内容有:1、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验;2、岩石比重试验;3、岩石密度试验;4、岩石耐崩解试验5、岩石膨胀试验;6、岩石冻融试验;7、岩石单轴抗压强度试验,8、岩石压缩变形试验,9、岩石抗拉强度试验(巴西法),10、岩石抗剪强度试验(变角剪法),11、岩石三轴压缩及变形试验,12、岩石弱面抗剪强度试验,13、岩石点载荷指数测定试验,14、岩石纵波速度测定试验,15、岩石力学伺服控制刚性试验;16、岩石声发射试验。

本指导书的内容主要参照《水利水电工程岩石试验规程》(SL264-2001);《水利电力工程岩石试验规程》DLJ204-81,SLJ2-81;同时参考了国际岩石力学会《岩石力学试验建议方法》,中华人民共和国国家标准《岩石试验方法标准》以及《露天采矿手册》等,由于我们水平有限,文中如有不当之处,欢迎读者批评指正。

编者:王宝学、杨同、张磊2007年12月目录岩石物理性质试验 (1)一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1)二、岩石比重(颗粒密度)试验 (3)三、岩石密度试验 (6)四、岩石耐崩解试验 (10)五、岩石膨胀试验 (12)六、岩石冻融试验 (15)岩石力学性质试验 (18)七、岩石单轴抗压强度试验 (18)八、岩石压缩变形试验 (20)九、岩石抗拉强度试验(巴西法) (24)十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (27)十一、岩石三轴压缩及变形试验 (29)十二、岩石弱面剪切强度试验 (37)十三、点载荷指数的测定 (40)十四、岩石纵波速度测定 (42)十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (43)十六、岩石声发射试验 (46)岩石物理性质试验一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验1.1概述岩石的天然含水率是指试样在大气压力和室温条件下,天然条件下岩石自身所含有的水的质量与试样固体质量比的百分率。

岩石吸水率是试样在大气压力和室温条件下,岩石吸入水的质量与试样固体质量比的百分率。

本规程采用自由浸水方式求岩石吸水率。

岩石饱和吸水率,是试样在强制状态下,岩石的最大吸水质量与试样固体质量比的百分率。

本规程采用煮沸法或真空抽气法求岩石饱和吸水率。

1.2试样制备(1)规则试样的形态,可以用圆柱体、立方体或方柱体,根据密度试验后的其他实验要求选择。

(2)不规则试样采用边长4~6cm近似立方体的块体,凸出的边棱部分必须进行处理;试样数量,每组取3个。

1.3试样描述(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。

(2)节理裂隙的发育程度及其分布。

(3)试样形态及缺角,掉棱角等现象。

1.4主要仪器设备(1)钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。

(2)烘箱和干燥器。

(3)称量大于500g,感量为0.01g的天平。

(4)真空抽气机和煮沸设备。

1.5试验程序1.5.1岩石天然含水率试验(1)在天然状态下制备试件,清除试样上的尘土和松动颗粒,称其质量。

(2)将试样置于烘箱中,在105~110 C的温度下烘24h,取出后,即放入干燥器内,冷却至室温后称重。

1.5.2岩石的吸水率及饱和吸水率(1)清除试样上的尘土和松动颗粒。

(2)将试样置于烘箱中,在105~110︒C 的温度下烘24h ,取出后,即放入干燥器内,冷却至室温后称重。

(3)使试样逐步浸水,首先淹没试样高度的1/4,然后每隔2h 分别升高水面至试样的1/2和3/4处,6h 后全部浸没试样。

(4)试样在水下自由吸水48h ,取出后擦去表面水分,称重。

(5)用煮沸法或真空抽气法对试样进行强制饱和。

(6)采用煮沸法饱和试样时,煮沸箱内水面应经常保持高于试样面,煮沸时间不应少于6h 。

(7)采用真空抽气法饱和试样时,抽气的真空度须达到740mm 以上的水银柱负压力,抽气时间不得少于4h ,或者抽至不再发生气泡为止。

(8)经过煮沸法或真空抽气的试样,应放置在原容器中冷却至室温或在正常压力下静置4h ,然后擦去表面水分,称重。

1.6成果整理和计算(1)按以下诸式计算岩石天然含水率、吸水率、饱和吸水率和开型空隙率100⨯-=d do o m m m ω 100⨯-=d da a m m m ω 100⨯-=dds s m m m ω 式中:o ω、a ω、s ω——岩石天然含水率、吸水率、饱和吸水率,(%);、、o m 、d m 、a m 、s m ——岩石天然质量、烘干质量、浸水48h 质量和强制饱和质量,(g );(2)计算值取小数点以后两位。

表1-1 岩石天然含水率、吸水率和饱和吸水率记录表工程名称____ ______班级组别日期试验者计算者二、岩石比重(颗粒密度)试验2.1概述岩石比重试验是试样干重与同体积4︒C时的蒸馏水重量的比值(岩石颗粒密度是岩石固相物质的质量与体积的比值,在数值上与比重相同)。

本指导书主要介绍采用比重瓶法测定岩石比重。

除含有水溶性矿物的岩石用煤油测定外,其余岩石均采用蒸馏水测定,采用煤油测定时的方法与采用蒸馏水测定的方法一致。

2.2试样制备(1)用于测定比重的试样需破碎成岩粉,使之全部通过0.25mm筛孔。

(2)对于非磁性岩石,采用高强度耐磨的优质钢磨盘粉碎,并用磁铁块吸去铁屑。

(3)对于磁性岩石,根据岩石的坚硬程度,分别采用磁研体或玛瑙研体粉碎样品。

2.3试样描述试样粉碎前的描述,包括:岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小和胶结物性质。

2.4主要仪器设备(1)粉碎机,研体,孔径为0.25mm筛。

(2)称重为200g ,感量0.001g 的天平。

(3)烘箱和干燥器。

(4)真空抽气机和煮沸设备。

(5)恒温水槽和砂浴。

(6)容积100ml 或50ml 的比重瓶。

2.5试验程序(1)将制备好的试样,置于105~110︒C 下烘12h ,然后放在干燥器内冷却至室温。

(2)将比重瓶置于105~110︒C 下烘12h ,然后放在干燥器内冷却至室温。

(3)将比重瓶编号,并称其质量。

(4)用四分法取两个试样,每个试样15g 左右(用100ml 比重瓶)或10g 左右(用50ml 比重瓶)。

(5)将取好的试样通过漏斗倒入编好号码的比重瓶内,然后称比重瓶和试样的质量。

(6)向比重瓶内注入蒸馏水至比重瓶容积的一半处。

(7)采用煮沸法或真空抽气法排除气体。

(8)采用煮沸法排除气体时,煮沸时间在加热沸腾以后,不得少于1h 。

(9)采用真空抽气法排除气体时,抽气的真空度须达到740mm 以上的水银柱负压力,抽气时间维持1~2h ,或抽至不再发生气泡为止。

(10)不论采用煮沸法或真空抽气法排除试样气体时,均按同样的方法配制未放试样的蒸馏水。

(11)试样排气之后,把煮沸或经真空抽气的蒸馏水注入比重瓶至近满,然后置于恒温水槽内,使瓶内温度保持稳定并使上部悬液澄清。

(12)塞好瓶塞,使多余水分自瓶塞毛细孔中溢出,将瓶外擦干,称瓶、水、试样合重。

(13)倒掉试液,洗净比重瓶。

注入与(11)项中同温度的蒸馏水至满,按(11)、(12)两款称瓶、水合重。

(14)本试验称重精度,要求准确至0.001g 。

2.6成果整理和计算2.6.1按下式计算岩石比重o s ss g g g g ∆⨯-+=∆21式中:s ∆—— 岩石比重;g——试样干重(g);sg——瓶、水合重(g);1g——瓶、水、试样合重(g);2∆——与试验温度同温的蒸馏水的比重。

o2.6.2蒸馏水的比重,按下列方法求得:表2-1 t︒C下蒸馏水的比重∆0值注:一般试验计算时采用小数点以后三位数,第四位四舍五入。

录表表2-2 岩石比重试验记班级组别日期试验者计算者三、岩石密度试验3.1概述岩石密度,即单位体积的岩石质量,是试样质量与试样体积之比。

根据试样的含水量情况,岩石密度可分为烘干密度、饱和密度和天然密度。

一般未说明含水情况时,即指烘干密度。

根据岩石类型和试样形态,分别采用下述方法测定其密度:(1)凡能制备成规则试样的岩石,宜采用量积法。

(2)除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外,可采用水中称重法。

(3)不能用量积法或水中称重法进行测定的岩石,可采用腊封法。

用水中称重法测定岩石密度时,一般用测定岩石吸水率和饱和吸水率的同一试样同时进行测定。

3.2试样制备3.2.1量积法(1)试样的形态,可以用圆柱体、立方体或方柱体,根据密度试验后的其他实验要求选择。

(2)制备的试样,应具有一定的精度,其精度要求应满足其他试验项目的规定。

(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。

3.2.2腊封法(1)试样取边长为4~6cm的近似立方体的岩块。

(2)如需测定天然密度时,拆除密封后立即称试样重。

(3)每组试验须制备3个试样,它们须具有充分的代表性。

3.3试样描述(1)岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小、胶结物质等特征。

(2)节理裂隙的发育程度及其分布。

(3)试样形态及缺角,掉棱角等现象。

3.4主要仪器设备3.4.1量积法(1)钻石机、切石机、磨石机或其他制样设备。

(2)烘箱和干燥器。

(3)称量大于500g,感量为0.01g的天平。

(4)精度为0.01mm 的测量平台或其他仪表。

3.4.2腊封法(1)烘箱和干燥器。

(2)石蜡和熔蜡用具。

(3)称量大于500g ,感量为0.01g 的天平。

(4)水中称重装置。

3.5试验程序3.5.1量积法(1)试样两端和中间三个断面,测量其互相垂直的两个直径或边长,计算平均值。

(2)测量均匀分布于周边的四点和中间点的五个高度,计算平均值。

(3)将试样置于烘箱中,在105~110︒C 的温度下烘24h ,取出后,即放入干燥器内,冷却至室温后称重。

(4)本试验要求量测准确至0.01mm ,称重准确至0.01g 。

3.5.2腊封法(1)将试样置于烘箱中,在105~110︒C 的温度下烘24h ,取出后,即放入干燥器内,冷却至室温后称重。

(2)用丝线缚住试样,置于温度60︒C 左右的熔化石蜡中1~2s ,使试样表面均匀涂上一层腊膜,其厚度约1mm 左右。

蜡封好后,发现有气泡时,用热针刺穿并用腊涂平孔口,然后称试样重。

(3)将蜡封试样置于水中称重,然后取出擦干表面水分,在空气中称重。

如蜡封试样浸水后的重量大于浸水前的重量,应重做试验。

(4)本试验所有称重均准确至0.01g 。

3.6成果整理和计算(1)用量积法测定试样密度,按下式计算HA m dd ⨯=ρ 式中:d ρ——岩石烘干密度(g/cm 3);d m ——试样烘干重量(g );A ——平均面积(cm 2); H ——平均高度(cm )。

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