岩石单轴压缩强学习教案.pptx

会计学1岩石岩石(ynsh)单轴压缩强单轴压缩强第一页，共17页。张拉破坏：脆性张拉破坏：脆性(cuxng)(cuxng)破坏，发生比较突然破坏，发生比较突然延性破坏：变形延性破坏：变形(bin xng)(bin xng)持续增大，长时间塑性流动，持续增大，长时间塑性流动，软岩，或三向高应力下的硬岩软岩，或三向高应力下的硬岩 煤矿深部开采煤矿深部开采剪切滑移剪切滑移(hu y)(hu y)：结：结构面，岩块破坏构面，岩块破坏组合破坏：对于岩体而言，通常组合破坏：对于岩体而言，通常都是上述三轴方式的组合都是上述三轴方式的组合失稳破坏失稳破坏岩岩 爆爆粉碎性破坏粉碎性破坏岩石的破坏形式岩石的破坏形式第1页/共17页第二页，共17页。一一 岩石岩石(ynsh)(ynsh)的单的单轴抗压强度轴抗压强度1.1.定义：指岩石试件在无侧限的条件下，受轴向压力作用破坏时单位定义：指岩石试件在无侧限的条件下，受轴向压力作用破坏时单位面积上承受面积上承受(chngshu)(chngshu)的荷载。的荷载。式中：P无侧限的条件(tiojin)下的轴向破坏荷载 A试件界面积2.2.试件方法：试件方法：圆柱形试件：圆柱形试件：4.84.85.2cm 5.2cm，高，高H=H=（2 22.5)2.5)长方体试件：边长长方体试件：边长L=4.8L=4.85.2cm,5.2cm,高高H=H=（2 22.5)L2.5)L 试件两端不平度试件两端不平度0.5mm0.5mm；尺寸误差；尺寸误差0.3mm;0.3mm;两端面垂直于轴线两端面垂直于轴线0.250.25o o（1）试件标准：第2页/共17页第三页，共17页。第3页/共17页第四页，共17页。3.单向压缩单向压缩(y su)试试件的破坏形态件的破坏形态破坏形态是表现破坏机理的重要特征；破坏形态是表现破坏机理的重要特征；其主要影响因素：其主要影响因素：应力状态应力状态(zhungti)(zhungti)试试验条件验条件n n破坏形态破坏形态(xngti)(xngti)有两类：有两类：n n（1 1）圆锥形破坏）圆锥形破坏n n 原因：压板两端存在摩擦力，原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应），箍作用（又称端部效应），在工程中也会出现。在工程中也会出现。第4页/共17页第五页，共17页。第5页/共17页第六页，共17页。n n（2 2 2 2）柱状劈裂破坏）柱状劈裂破坏）柱状劈裂破坏）柱状劈裂破坏n n 张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）n n 是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应）n n消除试件端部约束的方法消除试件端部约束的方法消除试件端部约束的方法消除试件端部约束的方法n n 润滑润滑润滑润滑(rnhu)(rnhu)(rnhu)(rnhu)试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）n n 加长试件加长试件加长试件加长试件第6页/共17页第七页，共17页。第7页/共17页第八页，共17页。不同的岩石不同的岩石(ynsh)种类，试样的破坏种类，试样的破坏形式不同。形式不同。第8页/共17页第九页，共17页。第9页/共17页第十页，共17页。第10页/共17页第十一页，共17页。第11页/共17页第十二页，共17页。4.影响影响(yngxing)单轴抗单轴抗压强度的主要因素压强度的主要因素n n（2 2 2 2）试件的形状）试件的形状）试件的形状）试件的形状(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)和尺寸和尺寸和尺寸和尺寸n n 形状形状形状形状(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)：圆形试件不易产生应力集：圆形试件不易产生应力集：圆形试件不易产生应力集：圆形试件不易产生应力集中，好加工中，好加工中，好加工中，好加工n n 尺寸：大于矿物颗粒的尺寸：大于矿物颗粒的尺寸：大于矿物颗粒的尺寸：大于矿物颗粒的10101010倍；倍；倍；倍；50 50 50 50的依据的依据的依据的依据n n 高径比：研究表明；高径比：研究表明；高径比：研究表明；高径比：研究表明；h/d(2h/d(2h/d(2h/d(23)3)3)3)较合理较合理较合理较合理试样试样(sh yn)体积对强度的影响尺度效应体积对强度的影响尺度效应第12页/共17页第十三页，共17页。煤样强度(qingd)的离散性第13页/共17页第十四页，共17页。第14页/共17页第十五页，共17页。利用塑料垫片(din pin)与否不同长度试样单轴压缩强度LMPaLmmA 减摩垫片 没有减摩垫片（1 1）承压板端部的摩擦力及其刚度）承压板端部的摩擦力及其刚度(n d)(n d)（加垫块的依据）（加垫块的依据）第15页/共17页第十六页，共17页。（3 3）加载速度）加载速度 加载速度越大，表现强度越高加载速度越大，表现强度越高(见图见图2 25)5)我国规定我国规定(gudng)(gudng)加载速度为加载速度为0.5 0.5 1.0MPa/s1.0MPa/s（4 4）环境）环境 含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明显，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对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的2 23 3倍。见表倍。见表2 22 2 温度：温度：180180以下不明显：大于以下不明显：大于180180，温度越高，温度越高强度越小。强度越小。第16页/共17页第十七页，共17页。