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1、第三节 岩石的强度特征,岩石的强度,强度 Strength:缺乏明确的定义。一般指岩石达到 破坏过程中所能承受的最大载荷。,强度:与加载方式有关 抗压强度,拉伸强度,剪切强度,强度还与应力状态有关,单向加载,三向加载等,强度也与加载的时间有关,准静态强度,长期强度,冲击强度等,强度:岩块、结构面和岩体,张拉破坏:脆性破坏,发生比较突然,延性破坏:变形持续增大,长时间塑性流动,软岩,或三向高应力下的硬岩 煤矿深部开采,剪切滑移:结构面,岩块破坏,组合破坏:对于岩体而言,通常都是上述三轴方式的组合,失稳破坏岩 爆粉碎性破坏,岩石的破坏形式,一 岩石的单轴抗压强度,1.定义:指岩石试件在无侧限的条件
2、下,受轴向压力作用破坏时单位面积上承受的荷载。,式中:P无侧限的条件下的轴向破坏荷载 A试件界面积,2.试件方法:,圆柱形试件:4.85.2cm,高H=(22.5)长方体试件:边长L=4.85.2cm,高H=(22.5)L 试件两端不平度0.5mm;尺寸误差0.3mm;两端面垂直于轴线0.25o,(1)试件标准:,3.单向压缩试件的破坏形态,破坏形态是表现破坏机理的重要特征;其主要影响因素:应力状态 试验条件,破坏形态有两类:(1)圆锥形破坏 原因:压板两端存在摩擦力,箍作用(又称端部效应),在工程中也会出现。,(2)柱状劈裂破坏 张拉破坏(岩石的抗拉强度远小于抗压强度)是岩石单向压缩破坏的真
3、实反映(消除了端部效应)消除试件端部约束的方法 润滑试件端部(如垫云母片;涂黄油在端部)加长试件,不同的岩石种类,试样的破坏形式不同。,4.影响单轴抗压强度的主要因素,(2)试件的形状和尺寸 形状:圆形试件不易产生应力集中,好加工 尺寸:大于矿物颗粒的10倍;50的依据 高径比:研究表明;h/d(23)较合理,试样体积对强度的影响尺度效应,煤样强度的离散性,利用塑料垫片与否不同长度试样单轴压缩强度,(1)承压板端部的摩擦力及其刚度(加垫块的依据),(3)加载速度 加载速度越大,表现强度越高(见图25)我国规定加载速度为0.5 1.0MPa/s(4)环境 含水量:含水量越大强度越低;岩石越软越明显,对泥岩、粘土等软弱岩体,干燥强度是饱和强度的23倍。见表22 温度:180以下不明显:大于180,温度越高强度越小。,