3.2岩石的强度性质 3.2.1岩石的抗压强度 试验结果按下式计算抗压强度 R 图3-2抗压试验 图3-3岩石试件在单轴压缩时的破坏
▪试验结果按下式计算抗压强度： ➢ 3.2.1 岩石的抗压强度： 3.2 岩石的强度性质 A P Rc = β 图3-2 抗压试验 图3-3 岩石试件在单轴压缩时的破坏
3.2岩石的强度性质 3.2.1岩石的抗压强度 表3-1 岩石的单轴抗压强度和抗拉强度 岩石名称 抗压强度 抗拉强度 抗压强度 抗拉强度 (MP (MPa) 岩石名称 (MPa) (MPa) 花岗岩 100~250 7~25 石灰岩 30-250 闪长岩 180~300 白云岩 80-250 粗玄岩 200~350 煤 玄武岩 150~300 10~30 片麻岩 50~200 5~20 砂岩 20~170 大理岩 7~20 页岩 10~100 100~200 7~20
▪表3-1 岩石的单轴抗压强度和抗拉强度 ➢ 3.2.1 岩石的抗压强度： 3.2 岩石的强度性质 Rct 岩石名称 抗压强度 (MPa) 抗拉强度 (MPa) 岩石名称 抗压强度 (MPa) 抗拉强度 (MPa) 花 岗 岩 100~250 7~25 石灰岩 30~250 5~25 闪 长 岩 180~300 15~30 白云岩 80~250 15~25 粗 玄 岩 200~350 15~35 煤 5~50 2~5 玄 武 岩 150~300 10~30 片麻岩 50~200 5~20 砂 岩 20~170 4~25 大理岩 100~250 7~20 页 岩 10~100 2~10 板 岩 100~200 7~20
3.2岩石的强度性质 3.2.1岩石的抗压强度—影响因素 (1)结晶程度和颗粒大小:岩石的结晶程度和颗粒大小对其抗压强度的影响 是显著的。 一般来说,结晶岩石比非结晶岩石强度高,细粒结晶的岩石比粗粒结晶的岩石强 度高。如以粗晶方解石组成的大理岩强度为80~120MPa,而晶粒为千分之几毫米 组成的致密石灰岩的强度能达到260MPa。细晶花岗岩的强度能达到260MPa,而粗 晶花岗岩的强度就会降低到120MPa (2)胶结情况:对沉积岩来说,胶结情况和胶结物对强度的影响很大。 石灰质胶结的岩石强度较低,如石灰质胶结的砂岩的强度在20~100MPa之间。而 硅质胶结的具有很高的强度,例如致密的砂岩和胶结物为硅质的砂岩的强度都很 高,有时可达200MPa。泥质胶结的岩石强度最低,软弱岩石往往属于这类。以粘 土颗粒而论,由硅质胶结的泥板岩的强度可达200MPa,而由泥质胶结的泥质页岩 的强度最高也不会超过100MPa
▪(1) 结晶程度和颗粒大小：岩石的结晶程度和颗粒大小对其抗压强度的影响 是显著的。 ▪一般来说，结晶岩石比非结晶岩石强度高，细粒结晶的岩石比粗粒结晶的岩石强 度高。如以粗晶方解石组成的大理岩强度为80~120MPa，而晶粒为千分之几毫米 组成的致密石灰岩的强度能达到260MPa。细晶花岗岩的强度能达到260MPa，而粗 晶花岗岩的强度就会降低到120MPa。 ▪（2）胶结情况：对沉积岩来说，胶结情况和胶结物对强度的影响很大。 ▪石灰质胶结的岩石强度较低，如石灰质胶结的砂岩的强度在20～100MPa之间。而 硅质胶结的具有很高的强度，例如致密的砂岩和胶结物为硅质的砂岩的强度都很 高，有时可达200MPa。泥质胶结的岩石强度最低，软弱岩石往往属于这类。以粘 土颗粒而论，由硅质胶结的泥板岩的强度可达200MPa，而由泥质胶结的泥质页岩 的强度最高也不会超过100MPa。 ➢ 3.2.1 岩石的抗压强度——影响因素 3.2 岩石的强度性质
3.2岩石的强度性质 3.2.1岩石的抗压强度—影响因素 3)矿物成分:不同矿物组成的岩石,具有不同的抗压强度,这是由于矿 物本身的特点,不同的矿物有着不同的强度 但即使相同矿物组成的岩石,也因受到颗粒大小、连结胶结情况、生成条件等影 响,它们的抗压强度也可相差很大 例如,石英是已知造岩矿物中强度较高的矿物,如果石英的颗粒在岩石中互相连 结成骨架,则随着石英的含量的增加岩石的强度也增加。 (4)生成条件:岩石的生成条件直接影响着岩石的强度。在岩浆岩结构中, 形成具有非结晶物质,则就要大大地降低岩石的强度
▪（3）矿物成分：不同矿物组成的岩石，具有不同的抗压强度，这是由于矿 物本身的特点，不同的矿物有着不同的强度。 ▪但即使相同矿物组成的岩石，也因受到颗粒大小、连结胶结情况、生成条件等影 响，它们的抗压强度也可相差很大。 ▪例如，石英是已知造岩矿物中强度较高的矿物，如果石英的颗粒在岩石中互相连 结成骨架，则随着石英的含量的增加岩石的强度也增加。 ▪（4）生成条件：岩石的生成条件直接影响着岩石的强度。在岩浆岩结构中， 形成具有非结晶物质，则就要大大地降低岩石的强度。 ➢ 3.2.1 岩石的抗压强度——影响因素 3.2 岩石的强度性质
3.2岩石的强度性质 3.2.1岩石的抗压强度—影响因素 5)水的作用:水对岩石的抗压强度起着明显的影响。当水侵入岩石时, 水就顺着裂隙孔隙进入润湿岩石全部自由面上的每个矿物颗粒。由于水分子 的侵入改变了岩石物理状态,削弱了粒间联系,使强度降低。其降低程度取 决于孔隙和裂隙的状况、组成岩石的矿物成分的亲水性和水分含量、水的物 理化学性质等。 (6)块体密度的影响:块体密度也常常是反映强度的因素,如石灰岩的块 体密度从1500kgm3增加到2700kg/m3,其抗压强度就由5MPa增加到180MPa
▪（5）水的作用：水对岩石的抗压强度起着明显的影响。当水侵入岩石时， 水就顺着裂隙孔隙进入润湿岩石全部自由面上的每个矿物颗粒。由于水分子 的侵入改变了岩石物理状态，削弱了粒间联系，使强度降低。其降低程度取 决于孔隙和裂隙的状况、组成岩石的矿物成分的亲水性和水分含量、水的物 理化学性质等。 ▪（6）块体密度的影响：块体密度也常常是反映强度的因素，如石灰岩的块 体密度从1500kg/m3增加到2700kg/m3，其抗压强度就由5 MPa增加到180MPa。 ➢ 3.2.1 岩石的抗压强度——影响因素 3.2 岩石的强度性质