试样取自淮南矿区新庄孜煤矿巷道中的砂岩,且其完整性和均质性较好。经过钻芯、切割、打磨成形,得到直径和高度均为50mm的圆柱体(长径比为1:1)。部分加工处理后的试样如图1所示,打磨过的岩石试样表面平行度和不垂直度均小于0.02mm。
1.2试验装置及原理
利用如图2所示的安徽理工大学冲击实验室的SHPB试验装置对砂岩试样进行单轴压缩冲击试验。其试验装置主要包括加载驱动系统、测速系统、数据采集系统,操作与显示系统等。撞击杆、入射杆和透射杆三杆均采用同种高强度合金钢,直径均为50mm,长度分别为800mm,2400mm和1200mm。为了避免岩石脆性类材料的过早破坏以及提高了试件的应力均匀性[10-11],入射杆端采用变截面形式,且弹性模量为210GPa,材料密度为7580㎏/m³,纵波波速为5190m/s。