实验四岩石的弹性模量实验

1、实验四岩石的弹性模量实验一、实验目的与要求岩石在載荷作用卜，会发生变形。随着載荷的不断增加或在恒定我荷卜，随着时间的增 长，岩石变形逐渐增大，蚁终导致岩右破坏。岩石变形令弹性变形、塑性变形和粘性变形。岩石的弹性模量是指岩石在弹性变形阶段其应力与应变变化值之比。通过本实验，要了解标准试件的加工机械、加工过程及检测程序，慕握岩石弹性模量的 测试过程及数据处理、图形绘制的方法。二、实验仪器、设备及工具（一）仪器1. 电阻应变仪2. 电桥、万用表3. 数据采集仪或x一一y函数记录仪4. 压力传感器（二）设备1. 材料实验机2. 钻石机或车床、锯石机、磨石机或磨床（三）材料1 电阻应变片，标距为3X16

2、mm3X20mm,电阻值约为120Q2. 胶结剂、防潮剂、清洁剂（四）检验工具游标卡尺（精度0.02mm）,直角尺，水平检测台，百分表架和百分表三、试件规格、加工精度、数量与岩石抗压强度相同四、实验原理电阻应变片是一种把机械位移转化为电量变化的传感器。应变片粘贴在岩石试件上。试 件受压时,电阻丝跟着缩短,截面增加,电阻值减小°试件受拉时，电阻丝跟着伸长,截面 缩小，电阻值增大。应变片电阻值R的变化量AR与试件的应变e成正比，W=KO电阻应 变仪为直接把电阻值的变化转为应变量的仪器。因此通过测最得到电阻应变片的应变值也 即测得试件在受压过程时的纵向应变值©利横向应变值勺，进而

3、对通过计算得出岩石的弹性 模量和泊松比。五、实验内容1 了解试件的加工机具、检测机具，规程对尺寸和精度的要求及检测方法：2. 学会材料实验机的操作方法；3. 学会岩石试件的防潮处理及电阻应变片的粘贴、接线、焊接技术：4 学会电阻应变仪的测读方法，岩石的弹性模量的测量方法。六、实验步骤1. 测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程 度、含水状态以及加工过程中出现的问题等进行描述，并填入记录表1内。2. 检查试件加工精度，测量试件尺寸填入记录表内。3 选择材料实验机度盘时，一般满足下式：0 乂）KgxVO Spo式中 监X一一预计最大破坏载荷，KN：Po一一材料试验

4、机度盘址大值，KNo4 开动压力机，使其处于可用状态。将试件豐于材料实验机承压板中心5.将电阻应变仪接上电源，预热30inin,连接红路，预调平衡，接线方式可用全桥或 半桥。施加初载荷，检査仪器工作情况、同时观察两边的应变值是否接近，如两边 应变值相差较人，则必须调整试件位置和球形座，使试件受力均匀。6 以0.5lMPa/s的速度逐级加載，按破坏载荷的十分Z-fuJ隔读一次数，记录載荷 与应变值，直至试件破坏。每个测定过程不毎少于7个点，同一试件的所有应变值 应尽量同时测出7.记录破坏载荷以及加压过程中出现的现象，并对破坏后的试件进行描述或摄影。七、注意事项1. 记录岩石试件的完整状态、颗粒大

5、小及加工精度；2. 选择合适的电阻应变片及粘结剂，做好防潮和绝缘工作；3. 选择合适的材料试验机及合适的试验机度盘值；4. 选择合适的加我速率；5. 要在试件加上保护罩。八、数据处理表1本实验试件规格：7cmx7cmx7cm压应力/MPa应变仪读数体积应变Ml10 32-7537-14950-354146-64659-414171-75666-464193-85075-527219-1010体积应变按卜式计算v=q-2d 式中：q一一横向应变值ed纵向应变值ev一一体积应变值计算结果填入表1中绘制应力应变曲线在坐标系中绘制出各特征点AJ,发现AE, FT近似在一条直线上，通过线性回归，做出两直线a, bo即为应力一一应变曲线中的直线部分。a: 850x + 5897y = -5225b： 3958x-11627y = -5342所以，直线a的斜率即为切线模呈艮，也就是弹性模最Et=850 X 106/ (5897x 10"6) GPa=144