变角板剪切试验.ppt

1、变角板法剪切角板法剪切试验01 试样制制备02 主要主要仪器器设备 03 实验步步骤04 实验数据整理据整理1.05 试验报告告内容容2.06 试验注意事注意事项目录郑重重声明明由于岩石变角板剪切仪试验受诸多因素影由于岩石变角板剪切仪试验受诸多因素影响响,致使试验成果分散多变致使试验成果分散多变,整理困难整理困难,所所得成果受人为因素影响得成果受人为因素影响,1981年领布水利水电工程岩石试验规程年领布水利水电工程岩石试验规程(试试行行)时时,未列入该试验方法未列入该试验方法,岩石抗剪断强度试验推荐采用直剪试验和岩石抗剪断强度试验推荐采用直剪试验和三轴试验。三轴试验。00 00 引入引入变角板

2、法是利用压力机施压垂直荷载，通过一套特制的夹具使试样沿某一剪切面产生剪切破坏，然后通过静力平衡条件解析剪切面上的法向应力和剪应力，从而绘制法向压应力与剪应力的关系曲线，求得岩石的内聚力和内摩擦角。01 01 试样制制备试样为50mm 50mm 50mm(或70mm)的立方体,误差小于0.20.3mm,试样各端面严格平行，平行角度小于0.07mm,四面凸起小于0.03mm.试件数量应根据试验方式确定,当取5个以上的剪切角度且每个角度下作1个试件的剪切试验时，所需试件最低数量为5个;当选取3个剪切角度，每个角度下作3个试件的剪切试验，取其算数平均值时，所需试件最低数量为69个以上.当采取第二种方式

3、时，计算平均值时硬计算偏离度，若偏离度超过20%,则应增补试件数量使得偏离度不大于20%.02 02 主要主要仪器器设备a制样设备:钻石机、切石机、磨石机;b压力机c变角板剪切夹具一套，要求在45度70度范围内有45个角度可供调整d卡尺:精度为0.002cm03 03 试验步步骤a试样制备b试样描述及尺寸测量:试件的描述应包括岩石名称、颜色、矿物成分、风化程度;试件层理裂隙及其与加载方向的关系;试件在制备过程中出现的问题;试件尺寸和加工精度;含水状态。如上描述后测量预定剪切面的边长,求出剪切面面积并做好标记。根据实验要求做好烘干或饱水处理。c 安装试样:将变角板剪切夹具用绳子拴在压力机承压板间

4、,应注意使夹具的中心与压力机的中心线相重合,然后调整夹具上的夹板螺丝,使刻度达到所要求的角度,将试样安装于变角板内。d 加载:开动压力机,同时降下压力机横梁,使剪切夹具与压力机承压板接触上，然后调整压力表指针到零点，以每秒0.50.8MPa的加荷速率加荷，直至试件破坏,记录破坏荷载P。e 破坏试样描述:升起压力机横梁,取出被剪坏的试件进行描述,内容包括破坏面的形态及破坏情况等.f 重复试验:变角板夹具的角度,一般在45度70度内选择，以5度为间隔重复上述步骤取得不同角度下的破坏荷载04 04 试验数据整理据整理其中：为剪应力;为正应力;P为破坏荷载;A为试样剪切面面积;为试样放置角度(变角板角

5、度,单位为度);f为滚轴摩擦系数，f=1/nd，n为滚轴根数，d为滚轴直径(mm)。a 作用在剪应力和正应力的计算：b 计算C、值:式中:C为岩石的内聚力;为岩石的内摩擦角;为第i块式样的破坏剪应力;为第i块式样的破坏正应力;n为试件快数。计算结果精确至小数点后一位.c通过绘制岩石抗剪强度曲线图求出C、:通过改变夹具的剪切角剪切试样，对于每一个角度可以确定试样的一对剪应力、正应力值,把这些值标在坐标图中,连接求得的各点,即可得到如图所示的岩石抗剪强度曲线(见下图):岩石抗剪强度部分曲线图岩石抗剪强度部分曲线图05 05 实验报告告内容容a整理记录数据；b整理试样描述记录。（见下表）06 06 试验注意事注意事项a实验时夹具周围应用木板或其他板材，护住压力机立柱，以避免试样突然破坏，夹具滑出而打坏压力机。b在变动变角板角度时，应先调整上剪切板，同时调整过程中要用收托住变角板以防变角板掉下来，上剪切板角度调整好后，再调整下剪切板，这时须放一块四方柱形铁块代替试样。