石灰岩抗压强度检测 岩石岩性检测
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- 更新时间
- 2024-06-13 10:00
测定岩石抗压强度的试件尺寸为50mm×50mm×50mm的立方体。
一、石材的分类
天然石材是采自地壳表层的岩石。天然石材根据生成条件,按地质分类法可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
㈠火成岩
火成岩又称岩浆岩,是由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成的岩石。它根据冷却条件的不同,又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三类。
1.深成岩
深成岩是岩浆在地壳深处,受上部覆盖层的压力作用,缓慢且均匀地冷却而成的岩石。深成岩的特点是晶粒较粗,呈致密块状结构。如花岗岩、正长岩、闪长岩和辉长岩。
2.喷出岩
喷出岩为熔融的岩浆喷出地壳表面,迅速冷却而成的岩石。由于岩浆喷出地表时压力骤减且迅速冷却,结晶条件差,多呈隐晶质或玻璃体结构,如玄武岩、安山岩和辉绿岩。
3.火山岩
火山岩是火山爆发时岩浆喷到空中,急速冷却后形成的岩石。火山岩为玻璃体结构且呈多孔构造。如火山灰、火山砂、浮石和凝灰岩。
㈡沉积岩
地表岩石经长期风化后,成为碎屑颗粒状或粉尘状,经风或水的搬运,通过沉积和再造作用而形成的岩石称为沉积岩。沉积岩大都呈层状构造,表观密度小,孔隙率大,吸水率大,强度低,耐久性差。而且各层间的成分、构造、颜色及厚度都有差异。沉积岩可分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩。
1.机械沉积岩
机械沉积岩是各种岩石风化后,经过流水、风力或冰川作用的搬运及逐渐沉积,在覆盖层的压力下或由自然胶结物胶结而成。如页岩、砂岩和砾岩。
2.化学沉积岩
化学沉积岩是岩石中的矿物溶解在水中,经沉淀沉积而成,如石膏、菱镁矿、白云岩及部分石灰岩。
3.生物沉积岩
生物沉积岩是由各种有机体残骸经沉积而成的岩石,如石灰岩、硅藻土等。
㈢变质岩
岩石由于强烈的地质活动,在高温和高压下,矿物再结晶或生成新矿物,使原来岩石的矿物成分及构造发生显著变化而成为一种新的岩石,称为变质岩。
1.表观密度
石材的表观密度与矿物组成及孔隙率有关。致密的石材如花岗岩和大理岩等,其表观密度接近于密度,约为2500~3100kg/m3。孔隙率较大的石材,如火山凝灰岩、浮石等,其表观密度较小,约为500~1700kg/m3。天然石材根据表观密度可分为轻质石材和重质石材。表观密度小于1800kg/m3的为轻质石材,一般用作墙体材料;表观密度大于1800kg/m3的为重质材料,可作为建筑物的基础、贴面、地面、房屋外墙、桥梁和水工构筑物等。
2.吸水性
石材的吸水性主要与其孔隙率和孔隙特征有关。孔隙特征相同的石材,孔隙率愈大,吸水率也愈高。花岗岩吸水率通常小于0.5%,石灰岩吸水率可高达15%。石材吸水后强度降低,抗冻性变差,导热系数增加,耐水性和耐久性下降。表观密度大的石材,孔隙率小,吸水率也小。
3.耐水性
石材的耐水性以软化系数表示。根据软化系数的大小,石材的耐水性分为高、中、低三等,软化系数大于0.9的石材为高耐水性石材,软化系数在0.70~0.90之间的石材为中耐水性石材,软化系数为0.60~0.70之间的石材为低耐水性石材。土木工程中使用的石材,软化系数应大于0.80。
4.抗冻性
抗冻性是指石材抵抗冻融破坏的能力,是衡量石材耐久性的一个重要指标。石材的抗冻性与吸水率大小有密切关系。一般吸水率大的石材,抗冻性较差。另外,抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结温度和冻融次数有关。
5.耐火性
石材的耐火性取决于其化学成分及矿物组成。由于各种造岩矿物热膨胀系数不同,受热后体积变化不一致,将产生内应力而导致石材崩裂破坏。
6.抗压强度
天然石材的抗压强度取决于岩石的矿物组成、结构、构造特征、胶结物质的种类及均匀性等。
石材是非均质和各向异性的材料,而且是典型的脆性材料,其抗压强度高,抗拉强度比抗压强度低得多,约为抗压强度的1/10~1/30。测定岩石抗压强度的试件尺寸为50mm×50mm×50mm的立方体。按吸水饱和状态下的抗压极限强度平均值,天然石材的强度等级分为mu100、mu80、mu60、mu50、mu40、mu30、mu20、mu15、mu10等九个等级。
7.硬度
天然石材的硬度以莫氏或肖氏硬度表示。它主要取决于组成岩石的矿物硬度与构造。凡由致密、坚硬的矿物组成的岩石,其硬度较高;结晶质结构硬度高于玻璃质结构;构造紧密的岩石硬度也较高。岩石的硬度与抗压强度有很好的相关性,一般抗压强度高的其硬度也大。岩石的硬度越大,其耐磨性和抗刻划性能越好,但表面加工越困难。
8.耐磨性
石材耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦、边缘剪切以及撞击等复杂作用而不被磨损的性质。耐磨性包括耐磨损性和耐磨耗性两个方面。耐磨损性以磨损度表示,它是石材受摩擦作用,其单位摩擦面积的质量损失的大小。耐磨耗性以磨耗度表示,它是石材同时受摩擦与冲击作用,其单位质量产生的质量损失的大小。
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