[科普中国]-无侧限抗压强度试验

简介

试块在实验中不对试块的侧边加以限制，是一种理论试验值。而对于地基中的岩石来说，实际上是有侧限的抗压强。1

目的和适用范围（1）、无侧限抗压强度是试件在无侧向压力的条件下，抵抗轴向压力的极限强度。

（2）、本试验适用于测定饱和软黏土的无侧限抗压强度及灵敏度。

试验原理无侧限抗压强度试验是三轴试验的一个特例，即将土样置于不受侧向限制的条件下进行的压力试验，此时土样所受的小主应力为0， 而大主应力的极限值即为无侧限抗压强度。

仪器设备（1）应变控制式无侧限压缩仪：由测力计、加压框架、升降设备组成。

（2）轴向位移计：量程 10mm ，分度值 0.01mm 的百分表。

（3）天平：称量 500g ，分度值0.1g 。

操作步骤（1）原状土试样制备按三轴压缩试验步骤进行。试样直径为39.1mm ，高度为80mm 。

（2）将试样两端抹一薄层凡士林，在气候干燥时，试样周围亦需抹一薄层凡士林，防止水分蒸发。

（3）将样放在底座上,转动手轮,使底座缓慢上升，试样与加压板刚好接触，将测力计读数调整为零。根据试样的软硬程度选用不同量程的测力计。

（4）轴向应变速度宜为每分钟应变 1 %～ 3 %。转动手柄，使升降设备上升进行试验，轴向应变小于 3 %时，每隔 0.5 %应变 ( 或 0.4mm) 读数一次轴向应变等于、大于 3 %时，每隔 1 %应变 ( 或 0.8mm) 读数一次。试验宜在 8 ～ 10min 内完成。

（5）当测力计读数出现峰值时，继续进行 3 %～ 5 %的应变后停止试验；当读数无峰值时，试验应进行到应变达 20 %为止。

（6）试验结束，取下试样，描述试样破坏后的形状。

（7）当需要测定灵敏度时，应立即将破坏后的试样除去涂有凡士林的表面。加少许余土，包于塑料薄膜内用手搓捏，破坏其结构，重塑成圆柱形，放入重塑筒内，用金属垫板，将试样挤成与原状试样尺寸、密度相等的试样，并按本条 1 ～ 5 款的步骤进行试验。

结果整理（1）按下式计算轴向应变：

式中： ——轴向应变（%）；

——试件起始高度（cm）；

——轴向变形（cm）；

n——手轮转速；

——手轮每转一转，下加压板上升高度（精确0.01mm）；

R——百分表读数（精确0.01mm）。

（2）按下式计算试件平均面积：

式中： ——校正后试件的断面积（ ）；

——试件起始面积（ ）。

（3）应变控制式无侧限压缩仪上试件所受轴向应力按下式计算：

式中： ——轴向压力（kPa）；

C——测力计校正系数（N/0.01mm）；

R——百分表读数（0.01mm）；

——校正后试件的断面积（ ）。

（4）以轴向应力为纵坐标，轴向应变为横坐标，绘制应力——应变曲线。以最大轴向应力作为无侧限抗压强度。若最大轴向应力不明显，取轴向应变15%处的应力作为该试件的无侧限抗压强度。