GB/T 23561.14-2010 煤和岩石物理力学性质测定方法 第14部分：岩石膨胀率测定方法

ICS73-010

D04

中华人民共和国国家标准

/—

GBT23561.142010

煤和岩石物理力学性质测定方法

:

第部分岩石膨胀率测定方法

14

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Methodsfordetermininthehsicaland

gpy

mechanicalroertiesofcoalandrock—

pp

:

Part14Methodsfordeterminintheswellinratioofrock

gg

2010-09-26发布2011-02-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT23561.142010

前言

/《》,:

煤和岩石物理力学性质测定方法按部分发布分为个部分

GBT2356116

———:;

第部分采样一般规定

1

———:;

第部分煤和岩石真密度测定方法

2

———:;

第部分煤和岩石块体密度测定方法

3

———:;

第部分煤和岩石孔隙率计算方法

4

———:;

第部分煤和岩石吸水性测定方法

5

———:;

第部分煤和岩石含水率测定方法

6

———:;

第部分单轴抗压强度测定及软化系数计算方法

7

———:;

第部分煤和岩石变形参数测定方法

8

———:;

第部分煤和岩石三轴强度及变形参数测定方法

9

———:;

第部分煤和岩石抗拉强度测定方法

10

———:;

第部分煤和岩石抗剪强度测定方法

11

———:;

第部分煤的坚固性系数测定方法

12

———:;

第部分煤和岩石点载荷强度指数测定方法

13

———:;

第部分岩石膨胀率测定方法

14

———:;

第部分岩石膨胀应力测定方法

15

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———:。

第部分岩石耐崩解性指数测定方法

16

本部分为/的第部分。

GBT2356114

本部分的附录为规范性附录。

A

Ⅰ

/—

GBT23561.142010

煤和岩石物理力学性质测定方法

:

第部分岩石膨胀率测定方法

14

1范围

/、、、

GBT23561的本部分规定了岩石膨胀率测定所涉及的术语和定义仪器设备试件规格测定步

骤和数据计算。

。

本部分适用于岩石自由膨胀率测定和岩石侧向约束膨胀率测定其中岩石自由膨胀率测定适用于

,。

遇水不易崩解的岩石岩石侧向约束膨胀率测定适用于各类岩石

2术语和定义

下列术语和定义适用于/的本部分。

GBT23561

2.1

岩石自由膨胀率freeswellinratioofrock

g

,。

岩石试件在浸水后产生的径向和轴向变形量分别与试件原直径和高度之比以百分数表示

2.2

岩石侧向约束膨胀率lateralconstraintswellinratioofrock

g

,(),

岩石试件在侧向约束条件下轴向受有限或零载荷时浸水后产生的轴向变形量与试件原高度之

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,。

比以百分数表示

3仪器设备

仪器设备主要有:

)、、;

a钻石机切石机磨石机

)测量平台和万能角度尺;

b

),,;

c游标卡尺量程200mm最小分度值0.02mm

),,;

d干湿温度计量程0℃~50℃最小分度值0.2℃

),;

e自由膨胀率试验仪见图1

———金属板;4———下透水板;

1

———薄铜片;

5

2———上透水板;

———盛水容器。

6

3———试件;

图1自由膨胀率试验仪示意图

1

/—

GBT23561.142010

),;

f侧向约束膨胀率试验仪见图2

)位移传感器或千分表;

g

———盛水器;

1

2———底座;

3———金属套环;

4———传递活塞;

———千分表;

5

———表架;

6

———金属板;

7

8———透水板;

———滤纸;

9

10———试件。

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图侧向约束膨胀率试验仪示意图

2

4试件规格

4.1试件规格

:,,

自由膨胀率试验的试件圆柱体试件的直径宜为50mm~60mm试件高度宜等于直径两端面应

,,。

平行试件端面的平面度公差应小于0.05mm端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25°

:。,

侧向约束膨胀率试验的试件可根据膨胀仪水盒规格加工标准试件采用圆柱体高度宜为

,,,

径高比等于或大于高度应大于岩石最大颗粒直径的倍端面不平行度应小于

20mm2.510

,端面对于试件轴线垂直度偏差不宜超过。

0.05mm0.25°

4.2试件数量

每种状态下同一层岩石的试件数量一般应不少于个。

3

4.3试件含水状态

,;,,

试件应在现场采取并保持天然含水状态不应采用爆破法或湿钻法取样试件应采用干法加工加

工过程中天然含水率的变化不宜超过1%。

5测定步骤

5.1自由膨胀率的测定

,,。

5.1.1将试件放入自由膨胀率试验仪内在试件上下分别放置透水板顶部放置一块金属板

。,

5.1.2在试件上部和四侧对称的中心部位分别安装千分表四侧千分表与试件接触处宜放置一块薄

铜片。

,,。

读记千分表读数每隔读记次直至次读数不变

5.1.310min13

2

/—

GBT23561.142010

,。

5.1.4缓慢地向盛水容器内注入蒸馏水直至淹没上部透水板

,,,

在第小时内每隔测读变形次以后每隔测读变形次直至次读数差不大于

5.1.5110min11h13

。。

0.001mm为止浸水后试验时间不应小于48h

,。

5.1.6试验过程中应保持水位不变水温变化不应大于2℃试验过程中及试验结束后应详细描述试

、、,,。

件的崩解掉块表面泥化或软化等现象并填入记录表内见附录A

5.2侧向约束无轴向载荷下膨胀率的测定

,,

5.2.1在膨胀仪水盒的试件环内壁涂上凡士林油再将试件放入试件环中在试件两端均放置滤纸和

,。

透水板顶部放上金属板

,。

5.2.2安装千分表记录千分表初始读数

,。

分次或次向水盒内注入蒸馏水使空气逐步排出水面高出试件

5.2.3345mm

,;,

试验开始后的内每隔记录次千分表读数以后每隔记录次千分表读

5.2.41h10min11h1h1

数;,,。,

以后每隔记录次千分表读数直至两次读数间的差值小于为止停止后试

12h3h10.001mm

验时间不应小于48h。

5.2.5记录稳定后的千分表读数。

,。试验过程中及试验结束后应详细描述试

5.2.6试验过程中应保持水位不变水温变化不应大于2℃

、、,,。

件的崩解掉块表面泥化或软化等现象并填入记录表内见附录A

5.3侧向约束不同轴向载荷下膨胀率的测定

5.3.1此试验用于测定受侧向约束的试件在不同轴向载荷下的膨胀变形。

按放置试件。

5.3.25.2.1

5.3.3用砝码或杠杆式加载装置施加轴向载荷。

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按进行试验。

5.3.45.2.2~5.2.6

6数据计算

()、()()、

6.1按式式和式分别计算岩石轴向自由膨胀率岩石径向自由膨胀率和岩石侧向约束膨

123

胀率:

ΔH

…………()

VH=×100%1