變角板岩心剪切夾具 _濟南納克工貿有限公司

一,基本原理：

岩石的剪切強度是岩石抵抗剪應力破壞的大能力, 目前室內測定岩石剪切強度的試驗方法很多,如單面和雙面剪切等直接剪切試驗和變角板法,衝孔試驗以及三軸試驗等。岩石剪切試驗夾具

變角板法是利用壓力機施加垂直荷載,通過一套特制的夾具使試件沿某一剪切面產生剪切破壞,然後通過靜力平衡條件解析剪切面上的法向壓應力和剪應力,從而繪制法向壓應力（σ）與剪應力（τ）之關係曲線,求得岩石的內聚力（c）和內摩擦角（φ）。

二,儀器設備：

1,制樣設備：鑽石機,切石機,磨石機；

2,壓力機：技術要求同試驗五；

3,變角板剪切夾具一套,要求在45°-70°範圍內有4-5個角度可供調整,岩石剪切試驗夾具見下圖；

4,卡尺：精度為0.002cm。

三,操作步驟：

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,不平行度不得大於0.005cm。

2,試件描述及尺寸量測

試件描述內容同試驗四；描述後測量預定剪切面的邊長,求出剪切面面積,並做好標記。

根據試驗要求對試件進行烘幹或飽水處理,處理方法與要求同試驗五。岩石剪切試驗夾具

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,然後調整夾具上的夾板螺絲,使刻度達到所要求的角度,將試件安裝於變角板內。

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,然後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,重復試驗岩石剪切試驗夾具

　　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──滾軸摩擦係數： ,n為滾軸根數,d為滾軸直徑（mm）。

（2）按下式計算岩石的抗剪斷強度參數岩石剪切試驗夾具

式中：φ──岩石內摩擦角（°）；

C──岩石的內聚力（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。

計算結果至小數點後一位。

（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標在坐標係中,以佳方法擬合一直線（強度包絡線）,並在圖中求得岩石的內摩擦角（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

四,試驗報告內容：

1,整理記錄表格。

2,整理試件描述記錄。岩石剪切試驗夾具

3,思考題

試件放置角為什麼要在45°-70°內選擇,從應力分布分析,該角度太小會出現什麼結果。

五,注意事項：

1,試驗時夾具周圍應用木板或其它板材,護住壓力機立柱,以避免試件突然破壞,夾具滑出而打壞壓力機。岩石剪切試驗夾具

2,在變動變角板角度時,應先調整上剪切板,同時調整過程中要用手托住變角板以防止變角板掉下來,上剪切板角度整好後,再調下剪切板,這時須放一塊四方柱形鐵塊代替試件

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