巖樣孔隙-金屬材料和礦物學(xué)硬度試驗(yàn)顯微鏡孔隙的影晌 在三軸壓縮試驗(yàn)時(shí),以各種形狀存在于巖石中的孔隙對(duì)巖石的變態(tài)有很大影響。 一般將干燥的巖樣裹起來放進(jìn)蘭軸壓縮試驗(yàn)機(jī)的汽缸內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。這意味著巖樣的試驗(yàn)是在孔隙中存有空氣的狀態(tài)下進(jìn)行的。也有用水灌進(jìn)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(yàn)機(jī)的汽缸內(nèi),然后通過穿透活塞的細(xì)孔,使巖樣孔隙的水壓和周壓相區(qū)別進(jìn)行單獨(dú)地變化試驗(yàn)真正的三軸壓縮試驗(yàn) 如前所述,一般的三軸壓縮試驗(yàn)即周壓下的壓縮試驗(yàn),不能作出三個(gè)主應(yīng)力值完全不同的應(yīng)力狀態(tài)。 往兩端都被密封的中空?qǐng)A管中,若從內(nèi)部提高油壓圓管拉伸,三個(gè)主應(yīng)力各不相同,而且都能作出不是,的應(yīng)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(shí)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(shí)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(jìn)一步將巖樣的軸做為回轉(zhuǎn)軸,進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。 采用上述周壓下的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)和中空?qǐng)A筒試驗(yàn),都能做出三個(gè)主應(yīng)力互不相同的應(yīng)力狀態(tài),但是也存在巖樣丙部應(yīng)力分布不均勻的缺點(diǎn)。而在雙軸壓縮試驗(yàn)時(shí),巖樣內(nèi)部的應(yīng)力分布,差不多是一樣的,但是最大主應(yīng)力常是。 因此,用三個(gè)鉆板,從X、Y,Z的三個(gè)方向各加以單獨(dú)的載荷,又在周壓下進(jìn)行雙軸壓縮試驗(yàn),和把三個(gè)主應(yīng)力取均不等于,而互不相同的值,但可以取得巖樣內(nèi)部相同的應(yīng)力分布狀態(tài)。我們常常把巖石稱為硬巖、軟巖,但對(duì)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(shí)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(xué)上所說的硬度試驗(yàn),也引用到巖石力學(xué)的領(lǐng)域,以下從一些饒有興趣的試驗(yàn)來進(jìn)一步說明巖石硬度的含義。
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