湖南岩石抗压强度测试 岩石多少MPa检测
岩石试件在单轴拉力作用下抵抗破坏的极限能力,或极限强度,在数值上等于破坏时的*大拉应力。岩石抗拉强度由室内直接抗拉试验和间接抗拉试验确定。
直接抗拉试验
采用圆柱形试件,两端用夹持器固定在拉力机上(图1),对试件施加轴向拉力直至断裂破坏。抗拉强度按式(1)计算。
式中,Rt为岩石抗拉强度,Pa;Tmax为岩石破坏时的*大轴向拉力,N;A为试件破坏处的横截面面积,m2。
图1 岩石直接抗拉试验试件
该法制备试件较难,两端固定处常有应力集中,且难免荷载偏心,影响试验结果。
间接抗拉试验
有多种方法,如劈裂法、弯曲试验法、离心机法等,以劈裂法用得*广。劈裂法又称巴西试验法,在压力机上进行。试件采用圆柱形、立方形和不规则形(也有采用圆盘形和圆环形的),以圆柱形用得*多。试验时由压力机沿圆柱体直径方向逐渐施加集中线荷载,直至试件沿着受力的直径劈开,如图2(a)、(b)所示。受载时试件内部的应力分布如图2(c)所示。抗拉强度(Rt)用式(2)计算。
式中,Pmax为试件劈裂时的*大荷载,N;D为圆柱形试件的直径,m;l为圆柱形试件的长度,m。
图2 岩石劈裂试验
(a)劈裂试验加载情况;(b)试件开裂情况;(c)试件内的应力分布σx—水平向拉应力;σy—垂直向压应力
对于立方体试件,可在立方体中央加线荷载,抗拉强度仍按式(2)计算,但应将其中的Dl代以a2,a为立方体的边长,m。对于形状接近球体的不规则试件,可在压力机上做点荷载试验直至破坏。抗拉强度(Rt)用式(3)计算。
式中,Pmax为试件破坏时的荷载,N;d为不规则试件的高度,m。
劈裂法的优点是简便易行,操作方便;缺点是试件受力情况与纯拉伸情况尚有一定出入。
岩石的抗拉强度比抗压强度小得多,*坚硬岩石的抗拉强度只有30MPa左右。许多岩石的抗拉强度小于2MPa。一般情况下,抗拉强度约为抗压强度的1/10。对于有裂隙的岩体,工程上往往不考虑其抗拉强度。