岩体力学实验报告、指导书.doc

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1、.岩体力学实验报告、指导书。实验1测定岩石的颗粒密度一、基本原理岩石的颗粒密度（ρ）是指岩石固体矿物颗粒部分的单位体积内的质量：（克/厘米3）岩石的固体部分的质量(ms)，采用烘干岩石的粉碎试样，用精密天平测得，相应的固体体积(Vs)，一般采用排开与试样同体积之液体的方法测得，通常用比重瓶法测得岩石固体颗料的体积。在用比重瓶测定岩石固体颗料体积时，必须注意所排开的液体体积确能代表固体颗料的真实体积，试样中含有的气体，实验中必须把它排尽，否则影响测试精度，所用的液体一般为蒸馏水，并用煮沸法或抽气法排除岩石试样中的气体，若岩石中含有大量可溶盐类、有机质、粘粒时，则须用中性液体如煤油、汽油、酒

2、精、甲苯和二甲苯等，此时必须用抽气法排除试样中的气体。二、仪器设备1、岩石粉碎设备：粉碎机、瓷钵、玛瑙研钵和孔径为0.25mm的筛；2、比重瓶：容积为100ml或50ml(图1－1)；3、分析天平：称量200克，感量0.001克；4、普通天平：称量500克，感量0.1克；5、真空抽气设备和煮沸设备；6、恒温水槽；Word资料.7、温度计，量程0－50℃，精确至0.5℃；8、其它：烘箱、蒸馏水或中性液体、小漏斗、洗耳球等。三、操作步骤1、试样制备取代表性岩样约100g，粉碎成岩粉并全部通过0.25mm筛孔。粉碎时，若岩石不含有磁性矿物，采用高强度耐磨粉碎机，并用磁铁吸去铁屑；若含有磁性矿物

3、，根据岩石的坚硬程度分别采用磁研钵或玛瑙研钵粉碎岩样。2、烘干试样将制备好的试样与洗净的比重瓶一起置于烘箱中，使之在100~110℃温度下烘至恒重（一般连续烘12小时即可），取出后放于干燥器内冷却至室温备用。4、称干试样质量（ms）用四分法取两份岩粉，每份岩粉质量约15g，将试样通过漏斗倾入已知质量的烘干的比重瓶内，然后在分析天平上称取比重瓶加试样的质量，减去比重瓶质量即得干试样的质量。4、注水排气向装有试样的比重瓶内注入蒸馏水（如岩石为易溶盐岩类，需用中性液体），然后用煮沸法或真空抽气法排除气体。（1）煮沸法此法适于用蒸馏水做实验，注蒸馏水入比重至半满将比重瓶置于砂浴上煮沸，煮沸时间在

4、加热沸腾后不应小于1h，以完全排除气体。（2）抽气排气法Word资料.将盛有岩样试样及半满液体的比重瓶放置在真空抽气缸内（图1－2）,接上真空泵，抽气时真空度应不少于740毫米水银柱负压力，并经常摇动比重瓶，直至无气泡为止，抽气时间一般为1－2小时。5、称取瓶加试液及岩样的质量（m2）（1）若用煮沸法排气时，煮沸完毕后，取出比重瓶冷却至室温，注蒸馏水入比重瓶中至近满并加盖，然后将比重瓶置于恒温水槽内待温度稳定，取出比重瓶后将瓶外水份擦干并称重，得瓶，水加岩样质量，称完后立即测定瓶内悬液温度。（2）若用抽气排气法时，抽气完毕后，取出比重瓶，按上述方法称取瓶加水及岩样质量。6、称取瓶、试液的

5、质量（m1）倒掉瓶中悬液，洗静比重瓶，注入试液至满后，恒温约15min，使瓶内试液与悬液温度相同。检查瓶内有无气泡，若有需排除，塞好瓶塞，擦干瓶外水分，称瓶加试液的质量。本试验称重应精确至0.001g。8、按下式计算岩石的颗粒密度式中：ρ——岩石的颗粒密度（g/cm3）；ms——干岩粉的质量（g）；m3——瓶、试液总质量（g）；m2——瓶、试液和岩粉的总质量（g）；ρ0——t℃时液体的密度（g/cm3）。不同温度下蒸馏水的密度可根据试验时的温度t（℃），查下表求得。 Word资料.水的密度ρ0t℃ρ0t℃ρ0t℃ρ041.000000150.999127260.99681350.9999

6、92160.998970270.99654260.999968170.998802280.99626270.999930180.998623290.99597480.999876190.998433300.99567690.999809200.998232310.995369100.999728210.998021320.995054110.999633220.997799330.994731120.999525230.997567340.994399130.999404240.997326350.994059140.999271250.997074  注：一般试验计算时采用小数点以后三

7、位数，第四位四舍五入。若用中性液体进行试验时，应用比重瓶来测定其不同温度下的密度，方法如下：（1）将已知质量的比重瓶装满经真空抽气的中性液体，按本试验中的第7步称瓶、中性液体总质量（m4）。（2）用同一比重瓶装满蒸馏水，再按本试验步骤7称瓶、水总质量（m5）。（3）按下式计算中性液体密度（ρw′）Word资料.式中：ρw′——中性液体密度（g/cm3）；M4——瓶、中性液体总质量（g）；M5——瓶、水总质量（g）；m0——瓶的质量（