二氧化碳爆破裂石在恒定荷载的持续作用下,岩石变形随}d一一洲丫时间而增长的特性,称为岩石的蟋变性。表,示这一特性的变形一时间曲线,称为蠕变曲!I F, ‘I}线,如图卜7所示。
£各段曲线的变形特征1 1 I I一卜t为:图l一7但载作用下的岩石拐变曲线
(1)OA段为开始加载时的瞬时弹性应
…;_,·启石的物理力学性质及工二分‘:3}变阶段,£产Q/E,这段所用的时间极短,可石作与时间无关;
(2) A, B之间的蠕变不断增加,但蠕变速度逐渐减慢,称为较前阶段蟠变或过渡蟠变:
(3)在B, C之间,蠕变以恒定速率增长,称为第二阶段蠕变或稳定蟠变;
(4) C点之后,蠕变加速增长,称为第三阶段蟠变或加速蠕变:
(5)达到D点,岩石破坏。
第五节岩石的强度特性
根据加载速率的大小,岩石的强度可分为静载强度和动载强度。
一、二氧化碳爆破裂石的静载强度
当荷载的加载速率小于3 -5kg/(c扩·:)时岩石所呈现的强度称为岩石的静载强度。
1.岩石的单向抗压强度
岩石的单向抗压强度是岩石试件在单向压力作用下达到破坏时的极限强度,在数位上等于岩石破坏时的大压应力。
岩石的单向抗压强度可在实验室中用压力机进行加压试验来测定,试件采用正方柱状或圆柱状,横截面尺寸分别为Scm X 5cm(或7cm X 7cm),或直径。=5cm(或。=7cm),试件高度h为:
(1)正方柱状试件:h=(2一2.5)石,其中A为试件的横断面面积;
(2)圆柱状试件:h二(2一3)D。
根据岩石试件破坏时的荷载和试件的横断面面积即可得到岩石的单向抗压强度为式中:丐一~岩石的单向抗压强度,kg/cm2;.}
二氧化碳爆破裂石破坏时的荷载,kg;A一试件的横断面面积,。衬。不‘l二丫’2.岩石的单向抗拉强度、二:二产
岩石的单向抗拉强度是岩石试件在单向拉伸条』砚鑫羞蠢星件下达到破坏时的极限强度,在数值上等于岩石破!1,!坏时的大拉应力。
常用劈裂法测定岩石的抗拉强度,如图卜s所图卜s劈裂法测定岩石抗拉强度示京图示,把一个经过加工的圆板状(或正方形板状)岩Iee承压板:2–R石试件二3-f污丝石试件横置在压力机的承压板上,并在试件与承压板之间各放置一根硬质钢丝作为垫条。则岩石的抗拉强度为
4.岩石的三向压缩强度图1-10剪切仪示意图
岩石试件在三向压力作用下所能抵抗的大主应
力,称为岩石的三向压缩强度.常用测址三向压缩强度的试验有两种:
(1)三向不等压试验(场>几>妈):
(2)三向压缩试验(矶>吸=丙)。它是常用的一种试验方法,也是确定岩石剪切强度的好方法。试骏在三轴试验机上进行。试验时,先加侧压伪,然后逐渐增加轴压,直至破坏,得到破坏时的伪,根据炳和场绘应力圆,如图1-11 (a)所示。采用同样的试件,改变侧压,加压至破坏又可得到一个矶,重复上述试验,可得数个应力回,绘制这些应力圆的包络线,即可得到岩石的抗剪强度曲线,如图卜1I (b)所示,它近似为直线z-c+o’atg尹其中中为岩石的内摩擦角,c为岩石的粘结力。一般地,岩石的强度具有如下特性,即:三向压缩强度>单向抗压强度>剪切强度>单向
抗拉强度。