巖石剪切夾具操作使用步驟
1,試件制備
本試驗彩邊長為5cm的立方體試件,每組加工4-8塊,試件加工精度要求:相鄰面間應互相垂直,偏差不超過0.25°;相對兩面須互相平行,不平行度不得大于0.005cm。
2,試件描述及尺寸量測
試件描述內容同試驗四;描述后測量預定剪切面的邊長,求出剪切面面積,并做好標記。
根據試驗要求對試件進行烘干或飽水處理,處理方法與要求同試驗五。巖石剪切試驗夾具
3,安裝試件
將變角板剪切夾具用繩子栓在壓力機承壓板間,應注意使夾具的中心與壓力機的中心線相重合,然后調整夾具上的夾板螺絲,使刻度達到所要求的角度,將試件安裝于變角板內。
4,加荷
開動壓力機,同時降下壓力機橫梁,使剪切夾具與壓力機承壓板接觸上,然后調整壓力表指針到零點,以每秒0.5-0.8MPa的加荷速度加荷,直至試件破壞,記錄破壞荷載(P)。
5,破壞試件描述
升起壓力機橫梁,取出被剪破的試件進行描述,內容包括破壞面的形態及破壞情況等。
6,重復試驗巖石剪切試驗夾具
變換變角板夾具的角度(α),一般在45°-70°內選擇,以5°為間隔如45°,50°,55°,60°,65°,70°,重復步驟3-6進行試驗,取得不同角度下的破壞荷載。
7,成果整理
(1)按下式計算作用在剪切面上的剪應力和正應力:
式中:τ――剪應力(MPa);
σ――正應力(MPa);
P――試件破壞荷載(N);
A――試件剪切面面積(mm2);
α――試件放置角度(變角板角度),度;
f――滾軸摩擦系數:?,n為滾軸根數,d為滾軸直徑(mm)。
(2)按下式計算巖石的抗剪斷強度參數巖石剪切試驗夾具
式中:φ――巖石內摩擦角(°);
C――巖石的內聚力(MPa);
σ――第i塊試件的破壞正應力(MPa);
τ――第i塊試件的破壞剪應力(MPa);
n――試件塊數。
計算結果至小數點后一位。
(3)以剪應力(τ)為縱坐標,法向應力(σ)為橫座標,將每一試件的σ,τ標在坐標系中,以方法擬合一直線(強度包絡線),并在圖中求得巖石的內摩擦角(φ)和內聚力(c)。
以上兩種求內摩擦角(φ)和內聚力(c)的方法可任選一種,也可兩種同時用,以便比較。
操作演示
巖石剪切夾具操作使用步驟試驗報告內容
1,整理記錄表格。
2,整理試件描述記錄。巖石剪切試驗夾具
3,思考題
試件放置角為什么要在45°-70°內選擇,從應力分布分析,該角度太小會出現什么結果。