1、 岩石 弹性模量测定 实验 指 导 书 黄冬梅 适用专业： 采矿工程 、安全工程等 山东科技大学资 矿业与安全 工程学院 2014 年 11 月2 前 言 岩石在狭义上说来包括岩块和岩体，岩块一般是指从岩体中取出的、尺寸不大的岩石。它由一种（如石英岩、大理岩等）或几种（如花岗岩、玄武岩等）矿物组成，具有相对的均匀性。由于尺寸较小而在其中不可能有大的地质构造的影响。实验室试验的试件是岩块的一种。岩体是指工程实际中较大范围的岩石。它可由一种或几种岩石组成，并可能为岩脉或裂隙充填物所侵入，包括地质构 造作用的明显影响，并为结构面 (层面、节理、裂隙等 )所切割。实验室内岩块和工程现场岩体均属于岩石，
2、它们是两个既有相互联系又有不同的概念，二者的力学性质有相互关系但不能直接代用。 室内煤岩力学试验采用的是尺寸很小的岩块，采矿工程实际中考虑的对象是煤岩体。一般的，由于现场岩体试验复杂、费用高，人们很少进行，只是在室内进行小块的煤岩进行力学参数测试，将其结果运用到工程中去。因而对煤岩试块和现场煤岩体的力学性质（主要是强度）间关系的研究很有实际意义。 弹性模量测定实验 是 采矿相关专业岩石力学实验课程中 必不可少的组成部 分，学生通过实验验证和推导理论知识，又用理论知识解释和分析实验结果，以达到巩固理论知识和掌握实验方法的目的。指导书从实验目的、原理、仪器设备、方法步骤、注意事项、结果整理等方面对
3、实验进行了介绍，并提出了要求，旨在让学生掌握力学实验的基本知识、技能和方法，培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力，增强学生开拓创新的意识。 3 岩石 弹性模量测定 试验 一、实验目的 了解 测定模型材料的弹性模量 ，绘制全应力应变曲线图 ； 二、实验内容 通过单轴压缩实验获取岩石试件的 全应力应变曲线图和 弹性模量。 三、实验 条件 （ 1）实验地点与场地： MTS 岩石伺服实验室（资源与环境工程学院 119） 。 （ 2）实验设备与耗材：岛津 AG-X250 电子万能试验机、电阻应变仪、 万用表、 25 瓦电烙铁、镊子、 游标卡尺、直角尺、塑料梁或岩石试件或金属钢条试件，温度补偿块、应变
4、片、测量导线若干。 （ 3）专用计算机软件： 数据采集与处理 软件。 （ 4）实验耗材： 电阻 应变片 、焊锡、松香、胶带、砂纸、 501 或 502 粘结剂、凡士林、酒精。 四、 实验原理与实验方法 （ 1） 试样制备 1）试件规格：试件应是整齐的园柱体，直径约为 50mm，高径比为 2.0 3.0; 2）试件数量：每组试件应不少于 3 块，取其平均值作为单轴抗压强度； 3）试件加工精度：试件端面磨平度小于 0.02mm；轴线垂度不超过 0.001 弧度；侧面不平度小于 0.3mm； 4）试件含水状态：试件保存期不超过 30 天，应尽可能保持天然含水量。 （ 2） 试样描述 测定前核对岩石名
5、称及其编号。对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述并填入记录表内。 （ 3） 检查试件加工精度，量测试件尺寸 试件加工精度用专门的水平检测台检查。试件直径应在其高度的中部两个互相垂直的方向分别测量，取其平均值，填入记录 表内。 （ 4） 试件加载 开动压力机，使其处于可用状态。将试件置于压力机承压板中心，使试件上下面受力均匀，以每秒 0.5 1MPa 的速度加载直至破坏。记录破坏荷载，并对破坏后的试件进行描述。 五 、实验要求 与实验结果 1、实验要求 4 （ 1） 实验预习 在实验前每位同学都需要 充分预习相关知识和实验指导书的内容 ，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数。 （ 2） 实验记录 实验过程中积极动手、认真 按照实验指导步骤进行操作并对实验因素和结果进行详细记录。 2、实验结果 （ 1） 绘制全应力应变曲线图 。 （ 2）计算试件的弹性模量 E 本实验计算平均弹性模量，即由轴向应力应变曲线上近似直线区段的平均斜率确定。 iE 六 、实验报告 实验报告按统一格式提交，具体见附件。 实验日期： 年 月 日
