《55873公路工程石料试验规程 标准 JTJ 054-1994.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《55873公路工程石料试验规程 标准 JTJ 054-1994.pdf（82页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、J T J 中华人民共和国行业标准J T J 0 5 4 -9 4 公路工程石料试验规程 T e s t Me t h o d s o f S t o n e Ma t e r i a l f o r H i g h w a y E n g i n e e r i n g 1 9 9 4 一0 7 一0 5 发布1 9 9 4 一1 2 一0 1 实施 中华人民共和国交通部发布 关于发布交通行业标准 公路 工程石料试验规程 的通知 交公路发 1 9 9 4 口 6 3 2号 ( 不另行文) 现批准发布交通行业标准、 公路工程石料试验规程 ， 编号为 J T J 0 5 4 -9 4 ， 自1
2、9 9 4 年1 2 月1 日 起实行。 1 9 8 3 年我部 发布的 公 路工程石料试验规程 同时废止。 以上规程由交通部第二公路勘察设计院负责解释请各单位 在使用过程中注意总结经验. 及时将发现的问题和修改意见函告 部第二公路勘察设计院， 以便修订时参考。 中华人民 共和国交通部 一九九四年七月五日 目 录 总则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 术
3、语、 符号及 代号“ - ， ， ， ， ， . . ， . 2 : . : 术语 ， ” ， “ ， ， 一 符号及代号 “ . . . . . . . . . . ， 3 物理性质试验 。 . . . . 4 3 . 1 常用石料岩石学简易鉴定方法( T0 2 0 1 -9 4 ) 价 价 一4 3 . 2 含水率试验( T 0 2 0 2 -9 4 ) ， ” . . . 5 3 . 3 密度试验( 比重瓶法) ( T 0 2 0 3 -9 4 ) 价 ” ， ， 一7 3 . 4 密度试验( 李氏比重瓶法) ( T 0 2 0 4一 9 幼“ ， ， ， ， 二1 0 3 . 5 毛体
4、积密度试验 静水称量法) ( T 0 2 0 5 9 4 ) 1 2 3 . 6 毛体积密度试验( 蜡封法) ( T 0 2 0 6 -9 4 ) 0 “ “0“ 1 5 3 . 7 孔隙率( T 0 2 0 7 -9 4 ) “ ， . . 1 7 3 . 8 吸水率试验( T0 2 0 8 -9 4 ) ” “ ” 一1 7 3 . 9 饱水率试验( 真空法) ( T0 2 0 9 -9 4 ) 。 “ “ ” “ ” ” ” 1 9 3 . 1 。饱水率试验( 煮沸法) ( T0 2 1 0 -9 4 ) “ ” ” ” ” ” 一2 0 3 . 1 1抗冻性试验( 直接冻融法) ( T
5、0 2 1 1 -9 4 ) ” 2 0 3 . 1 2坚固 性试验( 硫 酸钠 侵蚀法) ( T 0 2 1 2 -9 4 ) ， 一 2 3 4 力学性质试验 。 ， ， 。 。 ， 2 5 4 . 1 单轴抗压强度试验( T0 2 1 3 -9 4 ) 价“ 一2 5 4 . 2 间接抗拉强度试验( 劈裂法) ( T0 2 1 4 -9 4 ) ” 一2 7 4 . 3 抗剪强度试验( T 0 2 1 5 -9 4 ) ” 一2 9 4 . 4 抗折强度试验( T 0 2 1 6 -9 4 ) “ 一 ， ， .3 2 4 . 5 抗压静弹性模量试验( 杠杆引伸仪法) ( T 0 2 ”
6、一9 4 ) 3 4 4 . 6 抗压静弹性模量试验( 电阻应变仪法) ( T 0 2 1 8 -9 4 )， 一3 8 4 . 7 抗压静弹性模量试验( 镜式引伸仪法) ( T 0 2 1 9 -9 4 ) 4 1 4 . 8 点荷载试验( T 0 2 2 0 -9 4 ) “ “ . . ， .， 4 3 4 . 1 0 磨耗试验( 洛杉矶法) ( T 0 2 2 1 -9 4 ) 磨耗试验( 狄法尔法) ( T 0 8 2 2 - 9 4 ) 4 9 二 。 ， ， 。 . 。，- .5 1 5 公路工程石料技术标准( M0 2 0 1 一9 4 ) 附录蒸馏水的密度表 5 5 附加说明
7、 附件 公路工程石料试验规程( J T J 0 5 4 -9 4 ) 条文说明 修订说明 一 1 总则 。 ， ， 6 0 3 物理性质试验 1 卜 ， ， - 1 ， 一 F 1 3 . 1 常用石料岩石学简易鉴定方y ( 1 0 2 0 1 -9 4 ) - ， 。 一时 3 . 3 密度试脸( 比重瓶法) ( T 0 2 0 3 -9 4 ) ” ， ，. ， 。fi t 3 . 4 密度试验( 李E E L t 9服1M) ( T0 2 0 4 -9 4 ) 一 ，. ， ，. 。 卜 。 ” 一fi t 3 . 5 毛体积密度v验I 一 ( 4 . 2 . 5 - 2 ) 式中: R
8、 , 石料试件的间接抗拉强度， MP a ; .2 8 . 尸破坏时的极限荷载, N; D 圆柱体试件的直径. m m ; 乙圆柱体试件的高度， m m, 4 , 2 - 5 . 3 石料的间接抗拉强度为同组 3 个( 视所要求的受力 方向或含水状态而定， 每种情况下须制备3个) 试件试验结果的算 术平均值， 并附有最大值和最小值。 4 . 2 . 5 . 4 记录格式示 例 记录格式见表4 . 2 . 5 . 间接抗拉强度试验( 劈裂法) 记录表 4 . 2 . 5 试样编 号石料产地 岩石名 称用途 试 件 编 号 试件 描述 与 试件 处理 试 件断裂 面尺寸 ( mm) 极限 荷载 尹
9、 ( N) R 拉 ( M Y.) 备 注 圆柱体立方体平均 抗拉 弓 虽 度 ( M P a ) 圆柱体立方体 K , _ 2p 成 DL R, _ 2 p 穴b h 直 q D LI tb h 1234567S91 01 1 试 验 者1 十 算者 校 核 者试 验 日期 4 . 3 抗剪强度试验( T0 2 1 5 -9 4 ) 4 . 3 . 1 目 的和适用范围 4 . 3 . 1 . 1 如图4 . 3 . 1 。 所示试验装置， 石料试件的着力面与 荷 载方向成一定角。 时， 平行于着力面切向分力作用 所产生的最大 抗剪应力， 称为抗剪强度。 4 . 3 . 1 . 2 本试验的
10、目 的是为了求出试件沿滑动面的正应力与 剪应力的关系， 提供岩石基础计算之依据。 试件被 剪断时的 应力状 态如图4 . 3 . 1 6所示。 产双协 d 一川 图4 . 3 . 1 试验装置及应力状态图 a ) 试验 装置 ; b ) r - 。 曲线图 注图中符号 P -荷载 压力 机所加的 力) . N; N-试 件剪切 面上的正 向力 . N Q 试件剪切面上的切向力. N; f -有滚 轴时 为滚 动章擦 系数 ， 没 有滚 轴和 润滑 剂时 为静 止摩擦 系 数 ， 用实 侧取得 Q 试 件的放 里角度 . 即压力 机加 荷 方 向与试 件剪 切面 法线 方向 的夹 角 ， 在 4
11、 5 0 7 0 。 的范围内 变化， 间隔为1 . ; 一般可取4 5 0 , 5 0 0 , 5 5 0 , 6 0 0 , 把所有的力投影到 N轴和Q轴上， 得: N -P c o s a 一P f s i n a 二0 Q十P l c o s a -P s i n a =0 移项并左右除以试件抗剪切面积A( mm“ ) ， 得 N尸 a = A兮A Q尸 r “ = A“ A ( c o s o + f s in a ) ( s i n a - fc o s a ) ( 4 . 3 . 1 - 1 ) ( 4 . 3 . 1 - 2 ) ( 4 . 3 . 1 - 3 ) ( 4 .
12、3 . 1 - 4 ) 3 0 式中: a试件剪切面上的正应力， MP a ; r 试件剪切面上的剪应力， M P a , 用不同的a角剪切试件， 则每一个角度可以确定一对a , r 值， 把这些值画在直角坐标 。 。的曲线图上， 连接求得的各点( 至 少3 点) 就可得到图4 . 3 . l b 所示的曲线。 4 . 3 . 2 仪器设备 4 . 3 - 2 . 1 检验 合格的2 0 0 o k N或3 0 0 o k N压力试验机。 4 . 3 - 2 . 2 抗剪切试验夹具， 如图4 . 3 . 2 所示 4 . 3 - 2 . 3 试件 加工设备( 切石机、 磨 平机) 和吸水设备。
13、 4 . 3 . 2 . 4 烘箱、 干燥器。 4 . 3 . 2 . 5角尺及 卡尺( 精度0 . l mm) . 图4 . 3 . 2 试验夹具示愈图 1 一 夹具; 2 垫板; 3 - 滚轴; 4 一 试件 4 . 3 . 3 试样 每组试验至 少应制备1 8 个以上7 0 m m X 7 0 m m X 7 0 m m的立方 体试件( 每组须最少做3 种角度， 每种角度须6 个试件， 加工尺寸误 差不得大于。 . 2 mm ) ; 也可以用圆柱形岩心进行， 为此， 须将圆柱 体垂直于径向方面磨出相对的两个平面， 并使其尺寸适合于试验 夹具的尺寸。 如试样具有明显纹理或层理 ， 并须了解
14、其平行及垂直 纹理时的抗剪强度， 则在制备试件时必须注意纹理方向， 同时制备 试件的数量应加倍。 。3 1. 4 . 3 . 4 试验步骤 4 . 3 . 4 . 1 描述试件， 并用铅笔在试件上画上中心线。 4 . 3 . 4 . 2 测量试件尺寸， 准确至0 . l m m， 计算试件抗剪切面 积 。 4 . 3 . 4 . 3 根据要求， 决定用干燥状态试件或水饱和试件。 4 . 3 . 4 . 4 将抗剪切试验夹具连同试件安放在压力机的承压板 中央， 并以下承压 板的十字线为准， 对准试件中心; 夹具周围应设 置适当保护设备。 4 . 3 . 4 . 5 以。 . 1 - 0 . 2
15、MP a / : 的应力速度连续均匀地施压， 至 试件破坏为止， 记录极限荷载。 4 . 3 . 5 结果整理 4 . 3 . 5 . 1 按式( 4 . 3 . 1 - 1 ) , ( 4 . 3 . 1 - 2 ) , ( 4 . 3 . 1 - 3 ) 、 及( 4 . 3 . 1 - 4 ) 计算每个试件在每一种角度试验时的正应力和剪应力， 精确至 0 . 1 MP a ， 并计算同一角度试验的6 个试件试验结果的平均正应力 和平均剪应力。 根据平均正应力和平均剪应力绘制如图 4 . 3 . 1 b 所 示的曲线。 4 . 3 . 5 . 2 记录格式示 例 记录格式见表4 . 3 .
16、 5 . 抗剪强度试验记录表4 . 3 . 5 试样编 号石 料产地 岩石名 称用途 试 件 编 号 试件描述 与 试件处理 剪切 方 向 与 层理 关 系 抗剪切 面积 A ( mm ) 角度 O C 0 ) 极 限 荷 载 尸 ( N ) 抗 剪 强度 r ( MP . ) 正应 力 ,(MP.) 备 注 123456789 试 验 者计 算 者校核者试 验 日期 4 . 4 抗折强度试验( T 0 2 1 6 -9 4 ) 4 . 4 . 1 目的和适用范围 3 2 4 . 4 . 1 . 1 测定石 料的 抗折强度。 4 . 4 . 1 . 2 用石料制成梁或板， 在荷载作用下受弯至折
17、断所产尘 的弯曲应力即为石料的抗折强度 4 . 4 . 2 仪器设备 4 . 4 . 2 . 1 试件加工设备; 切石机、 磨平 机。 4 . 4 . 2 . 2 检验合格的万 能试验机或压 力机及抗折附 件， 测力范 围约2 0 0 k N , 4 . 4 . 2 . 3 卡尺( 精度。 . l mm) 、 角尺等。 4 . 4 . 2 . 4 烘箱: 能使温度控制在1 0 5 士5 范围内。 4 . 4 . 3 试样 用切石机、 磨平机将石料试样制成5 0 m m X 5 0 m m X 2 5 0 m m. 表面平整、 各边互相垂直的试件， 石质均匀( 无层理或纹理) 者， 制 备6 个
18、试件: 3 个在温度为1 0 5 土5 C 的烘箱内 烘至恒量， 冷却后 进行 试验; 3 个在水饱和状态下进行试验。 若石质有显著纹理， 则须制备 与纹理垂直及平行的 试件各6 个， 施 力方向 在与 纹理成垂直及平行 的情况下， 以3 个为一组. 分别在干燥状态下与饱水 状态下进行试 验。 4 . 4 . 4 试验步骤 4 . 4 - 4 . 1 描述试件并编号。 4 . 4 . 4 . 2 测量试件中央断面的尺寸， 精确至0 . l m mo 4 . 4 . 4 . 3 将试件放在万能试验机的抗折支架上， 跨径为 2 0 0 m m， 采用跨中单点加荷， 然后开动试验机， 以1 5 -2
19、 0 MP a / mi n 的应力速度连续均匀地增加荷载， 直至试件折断为止， 记录破坏荷 载; 当试件断口 不在中央断面时， 应测量其断面 尺寸进行计算。 4 . 4 . 5 结果整理 4 . 4 - 5 . 1 按式( 4 . 4 . 5 ) 计算抗折强度， 精确至。 . 1 MP a ( 4 . 4 . 5 ) 些2bh2 -一 式中R b 抗折强度， MP a ; P极限荷载， N; L支点跨距， 采用2 0 0 m m ; b 试件断面宽， m m; h试件断面高, mm, 4 . 4 . 5 . 2 以3 个试件的算术平均值作为检 验结果; 如有个别强 度与平均值之差大于2 5
20、%时， 应予剔除， 再计算平均值。 4 . 4 . 5 . 3 记录格式示例 记 录格式见表4 . 4 . 5 , 抗 折 强 度 试 验 记 录 表4 卜 4 . 5 试样编号 石料 产地 岩石名称用途 试 件 编 号 试件 描述 与 处理情 况 断面 尺寸 ( mm ) 破坏荷 载 尸 ( N) 抗折 强度 3 P L R n - 2 b h 2 ( M N ) 平 均抗折 强度 R 折 ( M P a ) 备 注 bh I 2345678 试验 者计算者校 核 者试 验 日期 4 . 5 抗压静弹性模量试验( 杠杆引伸 仪法) ( T 0 2 1 7 -9 4 ) 4 . 5 . 1 目
21、 的和 适用范围 4 . 5 . 1 . 1 抗压静弹性模量简称静弹性模量， 是 指在 静荷载作 用 下， 材料在弹性变形范围内正应力与相应的正应变之比， 用符号 “ E ， 表示。 4 . 5 . 1 . 2 本试验采用杠杆引伸仪作为主要量测工具。 4 , 5 . 2 仪器设备 4 . 5 . 2 . 1 试件加工设备: 切石 机、 钻石机及磨平机。 4 . 5 . 2 . 2 测力范围约3 0 0 k N， 经检 验合格且能很好地按所要求 的速率加载的万能或压力试验机。 4 . 5 . 2 . 3 K为1 0 0 0 、 标距为2 0 m m的杠 杆引伸 仪、 标距加长杆 3 4 。 及其
22、夹具。 4 . 5 . 2 . 4 划线游标卡尺: 精度。 . 02mm。 4 ， 5 . 2 . 5 角尺。 4 5.3 试样 45 . 31 使用试件加工设备制试件至少3 个。 试件尺寸: 用圆 柱 体时采用直径S O m m、 高1 5 o m m; 用棱柱体时采用s o m m只s o m m只 1 5 0 mm。 4 . 5 . 3 . 2 精度要求: 试件相邻面要垂直， 试件上下受压面要求 平整光滑且平行， 平整度为士。02m m。 4.5 . 4 试验步骤 45 . 4 . 1 将试件洗净， 放人105 士S C烘箱中， 烘5 6h 使其干 燥 。 4 . 54 ， 2 取出 试
23、件， 用铅笔标出试件中 心线和标距线， 标距线 间距1 0 o mm， 距试件两端各2 5 m m。 45 . 4 . 3 将两只引伸 仪装于夹 具上， 拧紧螺丝， 将仪器夹紧， 使 刃口对正铅笔标距线。 4 . 5 . 4 . 4 放松螺丝， 使刃口 均匀 接触到试件表面。 45. 45 旋紧夹具， 使 两只引伸 仪与 试件相吻合。 4乐 46 将试件放在压力机球座上。 东5 4 ， 7 松动引伸仪杠杆之扣柱。 4 . 5 . 48 调整指针， 使其指示在刻度“ 4 0，处。 4 . 5 . 4， 轻击刻度盘， 检查指针是否稳定。 45 . 4 . 10 将试件反复预压2 3 次， 加荷压力
24、约为石料极限 强 度的15%。 4 . 54 . 1 1 记录加荷前之读数值。 加荷速度应为0 . 5 1 . o MPa/ 5 ， 加荷方式为分级加荷， 读数不应少于10组测值， 加荷至 试件极限强度的1/5 为止。 4 . 54 . 12每级加荷完毕后 ， 应保持其压力6 05， 再读数。 4 . 5 . 4 . 13上述第一次分级加荷完成后， 再重复2 3 次， 每次随 分级加 荷过程 记录其稳定后的读数 值。 . 3 5. 4 . 5 . 5结果紧理 4 . 5 . 5 . 1 按式( 4 . 5 . 5 - 1 ) 计算每次加荷后的应变 : E - A L / K1 , ( 4 .
25、5 . 5 - I ) 式中: 。试件受荷后的应变; 1一 标距， m ll l ; K - 一 杠杆引伸仪的放大倍数; ,9 L一 变形数值， 即 仪表 读数 4 . 5 . 5 . 2 在方格纸上画出应力一 应变关系曲线， 在曲线上找出 加荷鼓大值的0 . 2 倍和。 . 8 倍点， 并作割线， 割线的斜率即表示该试 件的静弹性模丝 E值。 用式( 4 . 5 . 5 - 2 ) 计算， 精确至1 O O MP a ( 4 . 5 . 5 - 2 ) 式中: a , z , a ll . e 一 一 为加荷最大值的0 . 2 倍和。 . 8 倍时试件的应 力， M P a ; f o .
26、p , E ., ， 一与。 曰、“ -q - 相应的应变 4 . 5 . 5 . 3 取每个试件加荷时所得E值的平均值作为该试件的 静弹性模量值。 4 . 5 . 5 . 4 以同一应力下之纵、 横应变按式( 4 . 5 . 5 - 3 ) 计算泊松 比召 产 = 味/ : 纵 ( 4 . 5 . 5 - 3 ) 式中: , E w,同 一应力下的横向应 变; A E “ - 一 同 一应力下的纵向应变。 4 . 5 . 5 . 5 以3 个 试件平行试验结果的算术平均值作为测定值， 大于 或小于平 均值2 5 %的数值舍去不作计算。 4 . 5 . 5 记录格式示例 记录格式见表4 . 5
27、 . 5 。 巴，曰.分邻 盔泣絮道 却塑全扣斡占私 迎到母一防靠尽暇卿翻书喇摧塑教渡葬冲 卜田!之钾 lwe. 闪二勺尤工D 却篙性 场闺崛娜荤戮 应俐逞只侧侧坦把七拭 3 7 4 . 6 抗压静弹性模量试验( 电阻应变仪法) ( T 0 2 1 8 -9 4 ) 4 . 6 . 1 目的和适用范围 同本规程4 . 5 . 1 . 1 款。 4 . 6 . 2 仪器设备 4 . 6 . 2 . 1 同本规程4 . 5 . 2 . 1 , 4 . 5 . 2 . 2 , 4 . 5 . 2 . 4 , 4 . 5 . 2 . 5 款。 4 . 6 - 2 . 2 电 阻应变仪一套 4 . 62
28、 . 3 惠斯通电桥。 4 . 6 . 2 . 4 兆欧表。 4 . 6 . 2 . 5 电阻应变片: 丝栅长度大于1 5 mm, 4 . 6 . 2 . 6 电 烙铁及焊锡、 松香等 焊料。 4 . 6 - 2 . 7 导线: 金属屏蔽线。 4 . 6 . 2 . 8 粘贴应变片用胶水、 丙酮等 溶剂及防潮石 蜡等。 4 . 6 . 2 . 9 恒温烘箱及其它用品。 4 . 6 . 3 试样 同本规程4 . 5 . 3 条。 4 . 6 . 4 试验步骤 4 . 6 - 4 , 1 将试件洗净， 放入8 0 -1 1 0 C 烘箱中， 烘5 -6 h使其干 燥 。 4 . 6 . 4 . 2
29、 贴电 阻应变片: 试件以相对面为 一组， 分别贴纵向或 横向应变片( 如只求弹性模量而不求泊松比， 则仅须贴纵向的一对 即可) 。 贴片前先将试件的贴片部位用。 号砂纸斜向擦毛， 用丙酮擦 洗， 均匀地涂一层胶水， 再贴上应变片， 以拇指轻按应变片， 挤出多 余的胶水( 注意勿使应变片移动而受应力) 。 过1 0 m i n后， 用滤纸及 胶布盖上 应变片， 并压以 约。 . 5 k g 的重物 将试件置于5 0 -6 0 的 烘箱中烘5 -6 h ， 使其充分干燥， 然后在贴片处涂上防潮石蜡， 防 止应变片 在试验过程中受潮。 试件试 验前应放在干 燥器内。 4 . 6 - 4 . 3 焊
30、接导线; 将各应变片的线头分别焊接导线， 并用白 胶布贴在导线上， 标明编号。 焊接时注意: 焊接宜用液态松香; 最好 用金属屏蔽线， 以免产生磁场互相干扰; 电阻应变仪应与压力机靠 近些， 减少导线长度; 导线焊好后要固定， 以免拉脱 .3 8 4 . 6 . 4 . 4 按所用的电阻应变仪的使用说明书进行操作， 接电源 并检查电压， 调整灵敏系数; 将试件测量导线接好， 放在压力机球 座上; 接温度补偿电阻应变片， 贴温度补偿电阻应变片的试件应是 试验试件的同组试件， 并 放在试验试件的附 近; 粘贴温度补偿应变 片的操作程序要求尽量与工作应变片相同。 4 . 6 . 4 . 5 加荷步骤
31、同本规程4 . 5 . 4 . 1 0 - 4 . 5 . 4 . 1 3 款 4 . 6 . 5 结果整理 4 . 6 . 5 . 1 本试验建立在虎克定律的基础上， 假定石料在某一应 力范围内， 应力与应变成正比， 其比值即为弹性模量。 在同一应力 下， 横向应变与纵向应变之比即为泊松比。 4 . 6 - 5 . 2 整理各试件的应力应变记录， 并在方格纸上画出应力 一 应变曲线( 一般为直线， 只有应力较大时才会出现曲线) 。 4 . 6 . 5 . 3 在应力一 应变曲线上找出加荷最大值的。 . 2 倍和。 . 8 倍 的点， 并作割线， 以该割线的斜率表示该试件的弹性模量， 按式(
32、4 . 6 . 5 - 1 ) 计算， 精确至l 0 0 MP a ; ( 4 . 6 . 5 - 1 ) 式中: E = Q o . eE _ - 二 鱼2 6 . . . 一 0 . 2 E静弹性模量, MP a ; a . . 2 . 6 0 . a 加荷最大值的。2 倍和。 . 8 倍时的试件应力， MP a ; : 、 3 加 荷最 大值的。 . 2 倍和。 . 8 倍时的应变。 4 . 6 . 5 . 4 取每个试件每次加荷所得E值的平均值， 作为 该试 件的弹性模量值。 4 . 6 . 5 . 5 以同一应力下的纵、 横应变， 按式( 4 . 6 . 5 - 2 ) 计算泊松 比
33、P : ; 一 汀(4 . 6. 5-2 ) 式中: p泊松比; 8 1 . - 横向应变; 纵向 应变。 4 . 6 - 5 . 6 记录格式示例( 见表4 . 6 . 5 ) 妇巡创侧盛甚暇呀翻难川娜塑慧盛蕊阳 画俐树只创哪坦招艺拭 对粥 4 0 4 . 7 抗压静弹性模量试验( 镜式引伸仪法) ( T 0 2 1 9 洲) 4 . 7 . 1 目的和适用范围 同本规程4 . 5 . 1 . 1 款 4 . 7 . 2 仪器设备 4 . 7 . 2 . 1 同本规程4 . 5 . 2 . 1 , 4 . 5 . 2 . 2 , 4 . 5 . 2 . 4 , 4 . 5 . 2 . 5 款
34、。 4 . 7 . 2 . 2 镜式引伸仪及其 夹具 4 . 7 3 试样 同本规程4 . 5 . 3 条。 4 74 试验步骤 4 . 7 . 4 . 1 同本规程4 . 5 . 4 . 1 款 4 . 7 - 4 . 2 取出 试件， 用铅笔标出纵、 横中心线 4 . 7 . 4 . 3 固定部分的钢片刀q对准试件的纵中心线， 连杆 卜 的 刀C 1 靠近试件的横中心线， 并用弹簧夹子固定 4 . 7 . 4 . 4 将试件放到压力机的球座 巨 4 . 7 . 4 . 5 将观测部分的标尺装好， 使镜简和镜片 的高度一致， 随即调整镜片的反射面， 找好标尺并记录初读数。 如图4 . 7 .
35、 4 所示 图4 . 7 . 4 镜式 引伸 仪观测示 意图 l 镜 子 ; z - 铜 片; 3弹 隆夹 具; 4刀1 1 ; 5试件 ; 6 - 观测 简: 7标尺 4 . 7 . 4 . 6 加荷步骤同本规程4 . 5 . 4 . 1 0 - 4 . 5 . 4 . 1 3 款。 4 . 7 . 4 . ， 随加 荷过程， 相应记录标尺读数。 4 . 7 . 5 结果整理 4 . 7 . 5 . 1 按式( 4 . 7 . 5 - 1 ) 计算每次加荷后的应变: ( 4 . 7 . 5 - 1 ) 式中: 。试件受荷载后的应变; 出试件变形， mm; B标尺读数， mm ; K - 菱形
36、 体断面的长对角 线之长 度， m m; 1标距， M M; l 标尺与 镜片问距离， m m, 4 . 7 . 5 . 2 在方格纸上画出应力一 应变曲线， 在曲线上找出加荷 最大值的0 . 2 倍和。 . 8 倍时的点， 并作割线， 割线的斜率即表示该试 件的弹 性模量。 可用式( 4 . 7 . 5 - 2 ) 计算， 精确至1 0 4 M P a : 习 一 口 0 2 8 一 仁 0 2 ( 4 . 7 . 5 - 2 ) 氏一气 式中:E石料静弹性模量, MP a ; 6 0 . 2 . 6 0 . e 加荷最大值的。 . 2 倍和。8 倍时的试件应力， MP a ; ， : 、
37、.。 加荷最大值的。2 倍 和。 8 倍时的应变。 4 . 7 . 5 . 3 取每个试件每次加荷所得E值的平均值， 作为该试 件的弹性模量值。 4 . 7 . 5 . 4 以3 个试件平行试验的算术平均值作为试验结果， 大 于或小于平均值2 5 Y-3 0 %的数 值一概舍去不作计算。 4 . 7 - 5 . 5 记录格式示例 记录格式见表4 . 7 . 5 . 石料弹性棋a试验记录( 镜式引伸仪法)A4 . 7 . 5 试样编号 石料产地 岩 石名称用途 荷 载 ( N ) 压 应 力 枯 .尸 口 ( M 几 ) 变 形 四 应 变 召 亡 牛丁 弹 性 模 量 E 二 它 ( M P
38、a ) 应 力 应 变 图 附 注 12 平均 值 _ B , +B , 变 形 _K B 读 数 增 减 值 B, 读 一一 m 减 i B, 刀 牛2“一2 E 1234567891 01 11 2 4 . 8 点荷载试验( T 0 2 2 0 -9 4 ) 4 . 8 . 1 目的和适用范围 4 . 8 . 1 . 1 岩石点荷载试验是将试样置于上下两个球端圆锥状 压头之间， 对试样施加 集中荷载， 直至试样破坏， 据此求得岩石点 荷载强度指数和强度各向异性指数。 4 . 8 . 1 . 2 本规程适用于各类岩石。 4 . 8 . 1 . 3 点荷载强度可预估相应的单轴抗压 强度及抗拉强
39、度 等。 4 . 8 . 2 仪器设备 4 . 8 - 2 . 1 点荷载试验仪: 如图4 . 8 . 2 a 所示， 它包括: 4 . 8 . 2 . 1 . 1加 载 系 统 : 丰 要 包 括 油 压 机 、 承 压 框 架 、 球 端 圆 锥 状压头。 油压机出力为5 0 k N， 加载框架应有足够的刚度， 要保证在 最大破坏荷载的反复作用下不产生永久性扭曲; 球端圆锥状压板 的球端曲率半径为 5 m m， 圆 锥体的顶角为 6 0 - ( 如图 4 . 8 . 2 6 所示) ， 采用坚硬材料制成， 如碳化钨等。 在试 验过程中， 上下压板必须保 持在同一轴线上， 偏差不得超过士。
40、. 2 mm , / 图4 . 8Z 点荷载试验仪 . ) 携带式 点荷载 仪示 琶图: b球端 圆锥 状压 头 小 意图 l 框 v2手摇 卧式 油泵 : 3 门 r 顶 : 4 一 球端 圆锥 状压头 ( 简 称加荷 锥 ; 5 - 油 压表 6游 标标尺 7试样 4 . 8 . 2 . 1 . 2 荷载测量系统: 油压表两个， 最大堡程分别为 I O M P a , 6 0 M P a ， 其测量精度应保证达到破坏荷载读数r 的20 0 整 个 荷载测量系统应能抵抗液压冲击和振动， 不受反复加载的影响。 4 . 8 . 2 . 1 . 3 标距测量部分: 采用0 . 2 m m刻度钢尺或
41、位移传 感器， 应保证试样加 荷点间 距的 测量精度达到士。2 m m 4 . 8 . 2 . 2 卡尺或钢卷尺， 精度为10 . 2 m m, 4 . 8 . 2 . 3 地质锤 东8 . 3 试样 4 . 8 . 3 . 1 试样可用钻孔岩芯， 或从岩石露头、 勘探坑槽、 平嗣、 巷道中采取的岩块。 试样在采取和制备过程中， 应避免产生人为裂 隙。 4 . 8 - 3 . 2 试样尺寸 4 . 8 . 3 - 2 . 1 岩心试样 径向试验: 长度与直径之比应大于1 , 轴向试验: 加 荷两 点间 距与直径之比为 。3 - - 1 . 0 , 4 . 8 . 3 - 2 . 2 方块体或不
42、 规则块体试样 一 4 4 . 加 荷两点间距为3 。 - 5 0 m m , 加荷处 平均宽度与加 荷两点间 距之比为。3 - - 1 . 0 试样长应不小于加荷两点间距。 岩块试样的长( L ) , 宽( b ) , 高( h ) 应尽可能满足 L )b )h ( 如图4 . 8 . 3 所示) 。 试样高度一般扮 制在2 5 - 1 0 0 m m ， 使之能满足试验仪加载系统对试样尺寸的要 求。 试样加荷点附近的岩面不宜过于凸凹不平或倾斜 ， 否则， 应加 以修整 4 . 8 . 3 . 2 . 3 试样含水状态可根据需要 选择天然含水状态， 烘 干状态、 饱和状态或其它含水状态。 试
43、样烘干和饱和方法见 本规程 第3 . 8 . 4 条。 4 . 8 . 3 . 2 . 4 试样数量应视试验性质、 含水状态、 岩石均质程度 而定 : 岩心试样每组5 一1 0 个。 方块体或不规则块体试样每组1 5 2 0 个。 如果岩石是各向异性的( 如层理、 片理明显的沉积岩和变质 岩) ， 还应再分为平行和垂直层理加荷的两个亚组， 每组试样不少 于1 5 个。 4 . 8 . 4 试验步骤 4 . 8 . 4 . 1 检查试验仪上、 下两 个加荷锥头是否准确对中. 并利 用框架立柱上的标尺读出两锥头间的零位移值。 4 . 8 . 4 . 2 测量试样的长( L ) 、 宽( b ) ,
44、 高( h ) 尺 寸。 对不规则试 样， 应通过试样的中点测量上述尺寸。 4 . 8 . 4 . 3 描述试样的结构、 构造、 裂隙 及风化程度等 特征。 4 . b ) 岩 心轴 向试验c ) 方块体 试验 ; d ) 不规 则块体试 验 P - 施加于试 样上 的荷载 I L试 样的 长度 bl 一 加荷 点通过 试样 最小横 断面 上端宽度 ; b : 加荷点通过试样最小横断面下端宽度; 6 一 加荷点通过试样最小横断面平均宽度 b - 试 样 的 高 度 b一试 样 破 坏 面 最 小 宽 度 ; 6 r, 试 洋 破 坏 面 最 大 宽 度6 , 试 徉 破 坏 面 的 近 视宽度
45、， 视试样破坏面的形状而定， 可分别为 6 r 二b , : 十6 r , ， 或b二( b r , + b , , ) / 2 . 或6 , = u/ 4试样圆或椭圆破坏面的长轴 其与加荷轴线垂直; d 一 圆柱试样 或岩心) 直 径 ; D 一 试 样破坏 面上荷载 之间的 距离 ( D = 6 ) 4 . 8 . 4 - 4 . 3 方块体与不规则块体试验 : 选择试样最小尺寸方 向为加荷方向。 将试样放人球端圆锥之间， 使上、 下锥端位于试样 . 4 6 . 中心处并与试样紧密接触 量测加荷点间距及通过两加荷点最小 截面的宽度( 或平均宽度) 。 接触点距试样自由端的距离应不小于 加荷点间距的1 / 2 。 若测定软弱面强度， 则应保证加荷点的连线在 同一软弱面中， 如图 4 . 8 . 4 - 1 所示。 带 错 误 的 图4 . 8 . 4 - 1 对各 向异性 岩石 施加荷载 的正 确方向 4 . 8 - 4 . 5 以在1 0 -6 0 s 内 能使试样破坏的加荷速度匀 速加荷 直至试样破坏， 记录破坏荷载。 如果破坏面只通过一个加荷点( 如 图4 . 8 . 4 - 2 所示) ， 便产生局部破坏， 则该次试验无效。 a )b ) 图4 . 8 . 4 - 2 不正确试验的破坏模式