T 0221-2005 單軸抗壓強度試驗

1  目的和適用范圍

單軸抗壓強度試驗是測定規則形狀巖石試件單軸抗壓強度的方法，主要用于巖石的強度分級和巖性描述：

本法采用飽和狀態(tài)下的巖石立方體（或圓柱體）試件的抗壓強度來(lái)評定巖石強度（包括碎石或卵石的原始巖石強度）。

在某些情況下，試件含水狀態(tài)還可根據需要選擇天然狀態(tài)、烘干狀態(tài)或凍融循環(huán)后狀態(tài)。試件的含水狀態(tài)要在試驗報告中注明。

2  儀器設備

（1）壓力試驗機或萬(wàn)能試驗機。

（2）鉆石機、切石機、磨石機等巖石試件加工設備。

（3）烘箱、干燥器、游標卡尺、角尺及水池等

3  試件制備

3.1  建筑地基的巖石試驗，采用圓柱體作為標準試件，直徑為50mm±2mm、高徑比為2:1。每組試件共6個(gè)：

3.2  橋梁工程用的石料試驗，采用立方體試件，邊長(cháng)為70mm±2mm。每組試件共6個(gè)。

3.3  路面工程用的石料試驗，采用圓柱體或立方體試件，其直徑或邊長(cháng)和高均為50mm±2mm。每組試件共6個(gè)。

有顯著(zhù)層理的巖石，分別沿平行和垂直層理方向各取試件6個(gè)試件上、下端面應平行和磨平，試件端面的平面度公差應小于0.05mm，端面對于試件軸線(xiàn)垂直度偏差不應超過(guò)0.250。對于非標準圓柱體試件，試驗后抗壓強度試驗值按本章條文說(shuō)明中公式(T0221-3)進(jìn)行換算。

4  試驗步驟

4.1  用游標卡尺量取試件尺寸（精確至0.1mm)，對立方體試件在頂面和底面上各量取其邊長(cháng)，以各個(gè)面上相互平行的兩個(gè)邊長(cháng)的算術(shù)平均值計算其承壓面積；對于圓柱體試件在頂面和底面分別測量?jì)蓚€(gè)相互正交的直徑，并以其各自的算術(shù)平均值分別計算底面和頂面的面積，取其頂面和底面面積的算術(shù)平均值作為計算抗壓強度所用的截面積。

4.2  試件的含水狀態(tài)可根據需要選擇烘干狀態(tài)、天然狀態(tài)、飽和狀態(tài)、凍融循環(huán)后狀態(tài)。試件烘干和飽和狀態(tài)應符合本規程T 0205中相關(guān)條款的規定，試件凍融循環(huán)后狀態(tài)應符合本規程T 0241中相關(guān)條款的規定。

4.3  按巖石強度性質(zhì)，選定合適的壓力機。將試件置于壓力機的承壓板中央，對正上、下承壓板，不得偏心。

4.4  以0.5MPa/s～l.OMPa/s的速率進(jìn)行加荷直至破壞，記錄破壞荷載及加載過(guò)程中出現的現象?？箟涸嚰囼灥淖畲蠛奢d記錄以N為單位，精度1%。

5  結果整理

5.1  巖石的抗壓強度和軟化系數分別按式（T0221-1),(T0221-2)計算。

                         (T0221-1）

式中：R—巖石的抗壓強度（MPa)；

P—試件破壞時(shí)的荷載（N）；

A—試件的截面積（mm2)。

                         (T0221-2)

式中：Kp—軟化系數；

Rw—巖石飽和狀態(tài)下的單軸抗壓強度（MPa)；

Rd—巖石烘干狀態(tài)下的單軸抗壓強度（MPa)。

5.2  單軸抗壓強度試驗結果應同時(shí)列出每個(gè)試件的試驗值及同組巖石單軸抗壓強度的平均值；有顯著(zhù)層理的巖石，分別報告垂直與平行層理方向的試件強度的平均值。計算值精確至0.1MPa。

軟化系數計算值精確至0.01，3個(gè)試件平行測定，取算術(shù)平均值；3個(gè)值中最大與最小之差不應超過(guò)平均值的20%，否則，應另取第4個(gè)試件，并在4個(gè)試件中取最jiejin的3個(gè)值的平均值作為試驗結果，同時(shí)在報告中將4個(gè)值全部給出。

5.3  試驗記錄

單軸抗壓強度試驗記錄應包括巖石名稱(chēng)、試驗編號、試件編號、試件描述、試件尺寸、破壞荷載、破壞形態(tài)