试验三岩石的剪切强度试验

实验三岩石的剪切强度试验一、实验目的与要求岩石在剪切载荷作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力称为岩石的抗剪切强度，是反映岩石力学性质的重要参数之一。剪切实验根据剪切面上有无正应力分为直剪实验和压剪实验。通过采用压剪实验即角模压剪实验测得岩石的内摩擦角和黏聚集力。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了解岩石抗剪实验所用模具的结构组成、掌握实验过程及实验数据处理的方法。二、实验仪器（一）设备1.材料实验机。2.岩石试样加工机械：锯石机、磨石机或磨床。3.变角剪切夹具。（二）量具1.游标卡尺，精度0.02mm。2.钢板尺。3.直角尺。4.百分表架。5.百分表。6.水平检测台。三、试件规格、加工精度、数量( 一)标准试件采用 5cm×5cm×5cm的正方形试件。( 二)加工精度1.试件各边长公差不得超过+0.3-0.1mm 2.两端面不平行度不大于0.1mm。3.相邻两平面的不垂直度：将试件放在水平检测台上，用直角尺紧贴试件垂直边侧，要求两者之间无明显缝隙( 三)试件数量应根据实验方式确定， 当取 5 个以上的剪切角度， 每个角度下做一个试件的剪切试验时，所需试件最低数量为5 个；当取 3 个角度， 每个角度下做3 个试件的剪切实验，取其算术平均值时，所需试件最低数量为9 个。当采取第二种实验方式时，在计算平均值的同时，应计算偏离度。若偏离度超过20%，则应增补试件数量，使偏离度不大于20%。四、实验原理通过变角剪切夹具作用在试块上的力P 可分解为与剪切面垂直的正应力和与剪切面平行的剪应力。 当 P 大到某一值时， 剪应力大于岩石的黏聚力与因正应力而产生的摩擦力之和时，岩石即被剪切破坏。此时，可通过已知的α 值和破坏载荷P，计算得到几组正应力σ 和剪应力τ ，最终通过绘图和计算求得岩石的黏聚力C与内摩擦角ψ 。五、实验内容1.了解标准试件的加工机械、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及变角剪切模具的使用方法；3.学会变角剪切实验方法，岩石的内摩擦角及黏聚力的计算方法。六、实验步骤1.对岩石进行分组编号，记为1 组（ 1,2,3 号），2 组（ 4,5,6 号），3 组（ 7,8,9 号）填入表1内；2.1 组试件剪切角均为70° ，2 组试件剪切角均为60° ，3 组试件剪切角均为50° ，在试件上画出剪切线；3.检查试件加工精度，测量试件尺寸，并填入表1 内；4.选择压力机度盘值时，一般满足下式：0.2P0