当前位置: 网站首页 >> 信息化教学 >> 工程地质 >> 岩石常规三轴压缩

实验项目名称：岩石常规三轴压缩实验

一、实验目的

(1)实验观察、了解常规砂岩岩石在三轴压缩过程中的变形、破坏特征；

(2)通过该实验掌握岩石三轴压缩实验方法，学会岩石三轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法，学会不同围压下的岩石内聚力、内摩擦角的计算方法。

二、实验仪器设备

1、设备

游标卡尺(精度0.01mm)

TRC-100高温高压三轴流变仪

2、高温高压三轴流变仪技术指标

1)轴向最大载荷:2000KN

2)围压、孔隙压力、液柱压力范围：0~150MPa

3)温度范围：室温~150°C

4)岩样尺寸：Ф25~100mm*35~100mm

3、高温高压三轴流变仪实验原理

通过液压及加温模拟岩石在不同环境下的变形破坏特性，获得其岩石力学特性参数。

4、高温高压三轴流变仪功能

1)岩石三轴抗压强度

2)岩石形变参数（弹性模量、泊松比、体积模量）

3)岩石三轴循环加卸载

4)获得岩石内聚力、内摩擦角

三、岩样加工要求

岩心一般加工为标准岩心进行实验，即长度为50mm，直径为25mm，特殊要求下也可以改变岩心长度及直径，但岩心长度需大于25mm，岩心端面需保持平整，即游标卡尺多次测量岩心长度时基本一致，否则需用砂纸磨平。

四、操作步骤

1) 打开电脑，双击桌面上图标，等待初始化配置83%-90%左右。初始化完成后，试验助手系统管理软件显示密码输入窗口，输入用户名及密码，点击确定。窗口如图1。

图1试验助手5.1打开窗口

输入密码正确后，出现软件的主界面如图2 。

图2 试验助手5.1打开后界面

点击文件-打开，显示打开对话框，选择“2000KN三轴.TAC”，其界面图3。

图3 2000KN三轴打开窗口

2000KN三轴打开后界面如图4。

图4 试验助手5.1[2000KN三轴]打开后窗口

依次点击按钮、、，打开外保护、活塞控制面板，数字电压表。图5分别为打开液压控制、数字电压表、调整外保护后界面。

图5液压控制、2000KN三轴、数字电压表、调整外保护窗口

观察液压源状态应为OFF，HSM状态应为OFF，SG状态应为HOME，活塞控制面板上的百分数应该在正负5%以下跳动，数字电压表的当前值也应该有小数点后几位跳动，方能说明控制器配置正常。

2) 打开桌面上的，点击文件-打开-压缩.TAC打开，其界面如图6 。

图6 静力试验软件4.1打开窗口

打开后的界面如图7：

图7静力试验软件4.1界面

点击按钮，出现如下图8：

图8 工作目录打开窗口

在界面中左侧选择合适的位置建立文件夹，即为实验数据保存位置。

选择菜单定义-试样参数，添加试样组和添加试样，输入试验长度，直径，标距长度。控制模式一般选择位移加载安全一些，载荷控制容易压坏试样。参数输入后点击确定。定义试样参数界面如图9：

图9定义试样参数界面

3) 装配岩心，用热塑套将岩心通过热风机吹固定在夹持器上，在岩心上安装轴向和径向测量传感器。装好后如图10：

图10岩心装配

4) 开启液压源，顺序先后，打开后如图11，打开冷却循环水。

图11液压源打开后界面

5) 打开三轴室提升缸上升阀门，让三轴室上筒和底座分开，三轴室上升至顶时关闭上升阀门，并做好防三轴筒下落保护。这时关闭液压源，关闭顺序为先后。

6) 准备完成后开始往三轴室底座上装样。依次插好轴向和径向传感器，插头上面缺口朝外。在三轴室底座上安装好后如图12：

图12试样安装

7) 插好传感器后就在设置外保护窗口中检查该传感器的当前值，该当前值必须小于该传感器括号里面的值，然后对其清零检查。清零后必须是小数点后几位数跳动或零值跳动，不能没有值。点击清零后如图13：

图13 Strain1、Strain2清零界面

8) 传感器信号正常后拔掉轴向传感器上的定位销。观察传感器线是否盘整合理，不要让三轴筒下落时压到传感器线，并放上试样压头上面的垫块。

9) 打开三轴室提升缸的下落阀门，开小一点让三轴筒慢慢往下落，边下落边观察，让三轴室筒体与底座定位销对上，落好后关闭下落阀门，然后拧紧三轴室周围螺钉。通过小车移动三轴室到合适工作位置，观察线和前后左右是否顺畅。

10) 再次开启液压源准备试验。在AXIAL通道中选择DISP1控制，并把OFF/ON点击两下，最后点击为ON状态，确保当前控制模式和PCP控制模式一致。然后慢慢点击-号，点一下松开一下使三轴室往上升，用DISP1控制慢慢往上升，直到三轴室快接近设备加载面时转为LOAD2控制，转为LOAD2时OFF/ON也要重复点击两下最后为ON状态，最后在命令信号输入-2KN左右TAB健确认，同时观察数字电压表上DISP1值应该往小的方向变化，直到LOAD2反馈信号有-1KN左右，DISP1值基本不动时再设置外保护窗口中对DISP1清零，清完零后对DISP1外保护下限中设置-3并选择INTERLOCK.R然后再在活塞面板中切换为DISP1控制，同时也把OFF/ON点两下。图14为DISP1和LOAD2控制下活塞控制面板。