验1 岩石硬度及塑性系数测定
一、实验目的
1.通过实验了解岩石的物理机械性质
2.通过实验,学习掌握岩石硬度、塑性系数的测定方法
二、实验原理
利用手摇泵加压,压力传递给压模(硬质合金压头),岩样与压头和位移传感器接触之后,用手摇泵慢速均匀加载,压头吃入岩样直至破碎,函数记录仪记录整个过程的载荷与位移值,通过载荷与位移的关系曲线计算岩石硬度和塑性系数。
三、实验仪器设备
1.实验仪器设备示意图(如图一)
2.压模
圆柱体压模用高强度钢制成胚体后嵌入硬质合金锥,将硬质合金锥磨成柱体(尺寸如图所示)d=1.2~2.5mm,使压模与岩石的接触面积始终不变,便于计算岩石的抗压与极限强度-硬度值。要求压模的两端平行,硬质合金应垂直地镶入胚体中,经研磨后的柱体,必须用读数显微镜测出直径的准确数据。
3.硬度计
由底座、液缸及活塞、支柱、横梁组成,并可固定位移传感器、压力传感器、压模及岩样。
4.加压系统
用活塞式手摇液压泵给液缸加压力液, 使活塞上升并使压模加压力给岩样,管路中装有压力表以观察压力的变化。
5.位移计
位移计固定在硬度仪的横梁上,用它测量压模压入岩样的深度,将机械位移量转换成电量。
6.压力传感器
将所加压力的物理量转换成电量。
7.函数记录仪
由位移计、压力传感器输入的信号经放大、相敏、检波、滤波的电信号输给函数记录仪。
四、实验步骤
1. 将岩石切磨成正方(圆柱)体,其高度不小于50mm ,被测量端面应加以研磨,使岩样平滑且相互平行(直径50mm的岩样两端面不平行度不应超过0.5mm ),岩样制备后应在低于100的烘箱中烘干2-2.5个时,放在干燥器内备用。
2. 用读数显微镜测出压摸压头的直径并记录下来,
3. 打开纪录仪开关,调整零点:按菜单,选捧输入,按设置,输入密码, 选择零点修正。
4.将岩样至于硬度仪的岩心托盘上,摇动手摇泵,活塞慢慢上升,移动位移传感器,使岩样先与位移传感器接触,当纪录仪显示压力有变化时,说明岩样与压头已接触上,停止摇动手摇泵,此时记录下位移值和压力值,作为零点。
5. 用手摇泵慢 直到岩样破碎(有响声),则该点测试完毕,
6. 按设置键两次,出现报警界面,再按V 键,根据提示插入U 盘,导出数据(两个数据文件存入U 盘,路数据是位移 ,第二路数据是载荷)按菜单键返回,拔除U 盘;