岩样孔隙-金属材料和矿物学硬度试验显微镜
孔隙的影晌
在三轴压缩试验时,以各种形状存在于岩石中的孔隙对岩石
的变态有很大影响。
一般将干燥的岩样裹起来放进兰轴压缩试验机的汽缸内进行
试验。这意味着岩样的试验是在孔隙中存有空气的状态下进行
的。也有用水灌进岩样使之饱和,也就是将岩样孔隙充满水,然
后包裹好,放到三轴压缩试验机的汽缸内,然后通过穿透活塞
的细孔,使岩样孔隙的水压和周压相区别进行单独地变化试验
真正的三轴压缩试验
如前所述,一般的三轴压缩试验即周压下的压缩试验,不能
作出三个主应力值完全不同的应力状态。
往两端都被密封的中空圆管中,若从内部提高油压圆管拉
伸,三个主应力各不相同,而且都能作出不是,的应力状态。这
种使用圆管的方法常常用于金属材料,若想把岩石做成圆管,实
有困难。所以并未采用。但是有把石灰岩作成圆筒,并把两端密
封,再从外部加以静压的实例。
此外,也有采用大理石圆柱形岩样,它是将压缩或拉仲载荷
施加处于周压岩样轴向,再进一步将岩样的轴做为回转轴,进行
扭转试验。
采用上述周压下的扭转试验和中空圆筒试验,都能做出三个
主应力互不相同的应力状态,但是也存在岩样丙部应力分布不均
匀的缺点。而在双轴压缩试验时,岩样内部的应力分布,差不多
是一样的,但是较大主应力常是。
因此,用三个钻板,从X、Y,Z的三个方向各加以单独的
载荷,又在周压下进行双轴压缩试验,和把三个主应力取均不等
于,而互不相同的值,但可以取得岩样内部相同的应力分布状态。
我们常常把岩石称为硬岩、软岩,但对硬度的概念并没给以
明确的定义。硬度一般解释为:用某种物体使目的物的表面发生
变形,这时以目的物的抵抗程度的大小来表示它的软硬程度。
金属材料和矿物学上所说的硬度试验,也引用到岩石力学的
领域,以下从一些饶有兴趣的试验来进一步说明岩石硬度的含义。