(一)巖石的抗拉強度
巖石的抗拉強度是指巖石試件在受到軸向拉應力后其試件發(fā)生破壞時的單位面積所能承受的拉力。
由于巖石是一種具有許多微裂隙的介質。在進行抗拉強度試驗時,巖石試件的加工和試驗環(huán)境的易變性,使得人們不得不對其試驗方法進行了大量的研究,提出了多種求抗拉強度值的方法。以下就目前常用的四種方法作一介紹。
1 直接拉伸法
這是利用巖石試件與試驗機夾具之間的粘結力或摩擦力,對巖石試件直接施加拉力,測試巖石抗拉強度的一種方法。通過試驗可按下式求得其抗拉強度值:
Rt =P/A(MPa)
進行直接拉伸法試驗的關鍵在于:一是巖石試件與夾具間必須有足夠的粘結力或者摩擦 力;二是所施加的拉力必須與巖石試件同軸心。否則,就會出現(xiàn)巖石試件與夾具脫落、或者由于偏心荷載,使試件的破壞斷面不垂直于巖石試件的軸心等現(xiàn)象,致使試驗失敗。
2 抗彎法
抗彎法是利用結構試驗中梁的三點或四點加載的方法,使梁的下沿產生純拉應力,使巖石試件產生斷裂破壞的原理,間接地求出巖石的抗拉強度值。
3 劈裂法(巴西法)
劈裂法也稱作徑向壓裂法,因為是由南美巴西人杭德羅斯(Hondros)提出的試驗方法,故被人稱作為巴西法。這種試驗方法是:用一個實心圓柱形試件,使它承受徑向壓縮線荷載直至破壞,求出巖石的抗拉強度。按我國巖石力學試驗方法標準規(guī)定:試件的直徑應為5cm、其厚度為直徑的一倍。根據(jù)布辛奈斯克(Bousinesq)半無限體上作用著集中力的解析
4.點荷載試驗法
點荷載試驗法是一種簡便的現(xiàn)場試驗方法。該試驗方法最大的特點是可利用現(xiàn)場取得的任何形狀的巖塊,可以是5cm的鉆孔巖芯,也可以是開挖后掉落下的不規(guī)則巖塊,不作任何巖樣加工直接進行試驗。該試驗裝置是一個極為小巧的設備,其加載原理類于劈裂法,不同的是劈裂法所施加的是線荷載,而點荷載法是施加的點荷載
【例題】利用點荷載試驗可以求得巖石的( )。
A. 抗壓強度
B. 抗拉強度
C. 抗剪強度
D. 三向壓縮強度答案:B
【例題】某巖石試件經點荷載試驗測得其強度指數(shù)I=0.5 Mpa ,則其抗拉強度為( )。
A. 0.5 Mpa
B. 0.48 Mpa
C. 0.45 Mpa
D. 0.35 Mpa 答案:B
【例題】當利用點荷載試驗確定巖石的抗拉強度時,由于點荷載試驗的結果離散性較大,通常進行15個試件的試驗,最終按其( )求得其強度指數(shù)并推算出巖石的抗拉強度。
A. 平均值
B. 標準值
C. 最小平均值
D. 最大平均值 答案:A
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