岩石的强度性质

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1、§2.4岩块的强度性质强度：岩块试样抵抗外力破坏的能力。破坏方式脆性破坏塑性破坏(延性破坏）拉破坏剪切破坏一、单轴抗压强度二、单轴抗拉强度三、剪切强度四、三轴压缩强度受力状态岩石的流变理论流变现象：材料应力-应变关系与时间因素有关的性质，称为流变性。材料变形过程中具有时间效应的现象，称为流变现象。蠕变流变的种类：松弛弹性后效粘性流动上次课内容弹性元件(H)流变学中的基本元件:塑性元件(Y)粘性元件(N)一、单轴抗压强度σc1、定义：在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力，简称抗压强度（MPa）。2、意义：衡

2、量岩块基本力学性质的重要指标岩体工程分类、建立岩体破坏判据的重要指标用来大致估算其他强度参数3、测定方法：抗压强度试验试样pA点荷载试验常规压力机4、破坏方式：拉破坏、剪破坏、对顶锥破坏常见岩石的抗压强度岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)摩擦角(°)内聚力(MPa)岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)摩擦角(°)内聚力(MPa)花岗岩100~2507~2545~6014~50片麻岩50~2005~2030~503~5流纹岩180~30015~3045~6010~50千枚岩、片岩10~100

3、1~1026~651~20闪长岩100~25010~2553~5510~50板岩60~2007~1545~602~20安山岩100~25010~2045~5010~40页岩10~1002~1015~303~20砂岩20~2004~2535~508~40辉长岩180~30015~3650~5510~50砾岩10~1502~1535~508~50辉绿岩200~35015~3555~6025~60石灰岩50~2005~2035~5010~50玄武岩150~30010~3048~5520~60白云岩80~25015~2

4、535~5020~50石英岩150~35010~3050~6020~60大理岩100~2507~2035~5015~305.影响因素（1）岩石自身的性质（矿物组成、粒间连接、岩性、结构特征、颗粒大小及形状、风化程度、微结构面）（2）实验条件试件形状、尺寸及加工精度断面形状：强度:圆形>六多边形>四边形>三边形试件尺寸效应：尺寸越大，岩块强度越低。试件的高径比h/D增大，岩块强度降低。加工精度加荷速率强度常随加荷速率增大而增高温度、湿度含水量越高,强度越低;温度越高，强度越低。端面条件端面效应层理结构强度各向

5、异性岩石名称抗压强度(MPa)(⊥)／(∥)垂直层理(⊥)平行层理(∥)石灰岩1801511.19粗粒砂岩142.3118.51.20细粒砂岩156.8159.70.98砂质页岩78.951.81.52页岩51.736.71.41二、单轴抗拉强度σt1.定义：单向拉伸条件下，岩块能承受的最大拉应力，简称抗拉强度。2.意义：衡量岩体力学性质的重要指标用来建立岩石强度判据，确定强度包络线选择建筑石材不可缺少的参数3.测定方法：直接拉伸间接法（劈裂法、点荷载法、三点弯曲法）直接拉伸法是将圆柱状试件两端固定在材料试验机

6、的拉伸夹具内，然后对试件施加轴向拉荷载至破坏。PtPt劈裂试验是用圆柱体或立方体试件，横置于压力机的承压板上，且在试件上、下承压面上各放一根垫条。然后以一定的加荷速率加压，直至试件破坏。在线布荷载(p)作用下，沿试件竖直向直径平面内产生的近于均布的水平拉应力σx=2p/πDL抗拉强度σt=2pt/πDL（圆形试样）σt=2pt/πa2（方形试样）点荷载试验是将试件放在点荷载仪中的球面压头间，加压至试件破坏，利用破坏荷载求岩块的点荷载强度。点荷载强度Is=pt/D2抗拉强度σt=kIs4.影响因素：结构面的影响（

7、裂隙空隙）岩石中含有大量的微裂隙和孔隙，岩块抗拉强度受其影响很大，直接削弱了岩块的抗拉强度。相对而言，空隙对岩块抗压强度的影响就小得多，因此，岩块的抗拉强度一般远小于其抗压强度。岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)摩擦角(°)内聚力(MPa)岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)摩擦角(°)内聚力(MPa)花岗岩100~2507~2545~6014~50片麻岩50~2005~2030~503~5流纹岩180~30015~3045~6010~50千枚岩、片岩10~1001~1026~651~20闪长

8、岩100~25010~2553~5510~50板岩60~2007~1545~602~20安山岩100~25010~2045~5010~40页岩10~1002~1015~303~20砂岩20~2004~2535~508~40辉长岩180~30015~3650~5510~50砾岩10~1502~1535~508~50辉绿岩200~35015~3555~6025~60石灰岩50~2005~2