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T0227-2024三轴压缩强度试验

关键字: T0227-2024三轴压缩强度试验日期: 2024-6-2 23:48:39 点击 11397 次

JTG 3431-2024《公路工程岩石试验规程》----4 岩石试验 / T0227-2024三轴压缩强度试验

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2.测试方法：
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3.使用说明：

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T0227-2024三轴压缩强度试验

1 目的和适用范围
岩石三轴压缩强度试验采用多个试件破坏点的强度值绘制强度包络线，利用强度包络线求出岩石的内摩擦角和黏聚力等抗剪强度参数，据此计算试件在三轴压缩条件下的强度(峰值强度、残余强度)和变形参数。
本试验应采用等侧向压力条件，适用于能制成圆柱体试件的各类岩石。
2 仪器设备
(1)钻石机、切石机、磨石机、车床等加工设备。
(2)测量平台
(3)直角尺、游标卡尺、放大镜等试件检查设备。
(4)烘箱、干燥器和饱和设备。
(5)三轴试验机。
3 试件制备描述
3.1 试件可用钻孔岩心或岩块制备，制备试件时应采用试验用水作冷却液。对于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石应采用干法制备试件。
3.2 圆柱体试件直径应为试验机承压板直径的0.96～1.00。试件高径比宜为2.0。试件直径应大于岩石中最大矿物颗粒直径的10倍。
3.3 同一含水状态和同一加载方向下，每组试验试件的数量应为5个。
3.4 试件的描述应符合本规程第3章的有关规定。
4 试验步骤
4.1 各试件最大侧压力应根据工程需要和岩石特性确定，侧向压力宜按等差级数或按等比级数进行分级，分级数为5级。
4.2 根据三轴试验机要求安装试件和轴向变形测表。试件应采取防油措施。
4.3 以0.05MPa/s的加载速率同步施加侧向压力和轴向压力至预定的侧压力值，应记录试件轴向变形值并作为初始值。
4.4 加载采用一次连续加载法。以0.5～1.0MPa/s的加载速率施加轴向载荷，应逐级测读取轴向载荷及轴向变形，直至试件破坏，并应记录破坏载荷，测值不宜少于10组。
4.5 按本试验4.2～4.4步骤，进行其余试件在不同侧压力下的试验。
4.6 应对破坏后的试件进行描述。当有完整的破坏面时，应量测破坏面与试件轴线方向的夹角。
5 结果整理
5.1 不同侧压条件下的最大主应力应按下式计算：(T0227-1)
式中：σ₁——不同侧压条件下试件破坏时的最大主应力(MPa)
P—— 不同侧压条件下试件破坏时的轴向极限载荷(N);
A——试件截面积(mm²)。
5.2 绘制各侧向应力下的应力差与应变关系曲线，如图T0227-1所示。
侧向应变e,(%)轴向应变e,(%)图T0227-1侧向应力下的应力-应变关系曲线(A、B、C、D代表不同的破坏侧压力)
5.3 以轴向应力σ₁为纵坐标，侧向应力σ₃为横坐标，绘制轴向应力与侧向应力关系曲线并拟合直线，如图T0227-2所示，使其满足下列线性方程。
σ₁=k·σ₃+R(T0227-2)
拟合直线的斜率k 按式(T0227-3)计算，拟合直线在y轴上的截距R按式(T0227-4)
式中：n——该直线段内的点数；
σ₁——该直线段各个点相对应的轴向应力值(MPa);
σ₃——该直线段各个点相对应的侧向应力值(MPa)。
根据库仑定律并按下式计算c、φ值：
式中：φ——内摩擦角(°);
k——某一曲线段内取最佳直线的斜率；
c—— 黏聚力(MPa);
R——最佳直线的纵坐标截距，等同于试件的单轴抗压强度(MPa)。侧向应力o,(MPa)图T0227-2 轴向应力与侧向应力关系曲线
5.4 试验记录
内容包括；项自名称、工程名称、取样位置、岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、试件尺寸(含水状态、侧向应力、轴向载荷、轴向变形、横向变形、试验人员、试验日期。
6 报告
内容包括：项目名称、工程名称、取样地点、取样深度、岩石名称、试件尺寸、试验成果、试验人员、试验日期。

条文说明

4.1 侧压力值的选定，主要根据工程情况、岩石性质和岩石试验机性能确定。
4.2 对试件采取防油措施，是为了避免油液渗入试件内产生孔隙压力而影响试验成果，同时也能避免试件破坏后碎片掉入压力室而损坏设备。

本文关键字：T0227-2024三轴压缩强度试验
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