巖樣孔隙-金屬材料和礦物學硬度試驗顯微鏡
孔隙的影晌
在三軸壓縮試驗時,以各種形狀存在于巖石中的孔隙對巖石
的變態(tài)有很大影響。
一般將干燥的巖樣裹起來放進蘭軸壓縮試驗機的汽缸內進行
試驗。這意味著巖樣的試驗是在孔隙中存有空氣的狀態(tài)下進行
的。也有用水灌進巖樣使之飽和,也就是將巖樣孔隙充滿水,然
后包裹好,放到三軸壓縮試驗機的汽缸內,然后通過穿透活塞
的細孔,使巖樣孔隙的水壓和周壓相區(qū)別進行單獨地變化試驗
真正的三軸壓縮試驗
如前所述,一般的三軸壓縮試驗即周壓下的壓縮試驗,不能
作出三個主應力值完全不同的應力狀態(tài)。
往兩端都被密封的中空圓管中,若從內部提高油壓圓管拉
伸,三個主應力各不相同,而且都能作出不是,的應力狀態(tài)。這
種使用圓管的方法常常用于金屬材料,若想把巖石做成圓管,實
有困難。所以并未采用。但是有把石灰?guī)r作成圓筒,并把兩端密
封,再從外部加以靜壓的實例。
此外,也有采用大理石圓柱形巖樣,它是將壓縮或拉仲載荷
施加處于周壓巖樣軸向,再進一步將巖樣的軸做為回轉軸,進行
扭轉試驗。
采用上述周壓下的扭轉試驗和中空圓筒試驗,都能做出三個
主應力互不相同的應力狀態(tài),但是也存在巖樣丙部應力分布不均
勻的缺點。而在雙軸壓縮試驗時,巖樣內部的應力分布,差不多
是一樣的,但是最大主應力常是。
因此,用三個鉆板,從X、Y,Z的三個方向各加以單獨的
載荷,又在周壓下進行雙軸壓縮試驗,和把三個主應力取均不等
于,而互不相同的值,但可以取得巖樣內部相同的應力分布狀態(tài)。
我們常常把巖石稱為硬巖、軟巖,但對硬度的概念并沒給以
明確的定義。硬度一般解釋為:用某種物體使目的物的表面發(fā)生
變形,這時以目的物的抵抗程度的大小來表示它的軟硬程度。
金屬材料和礦物學上所說的硬度試驗,也引用到巖石力學的
領域,以下從一些饒有興趣的試驗來進一步說明巖石硬度的含義。
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