巖石單軸和巖石三軸壓縮的破壞特性

濟南普業(yè)機電技術有限公司研發(fā)生產(chǎn)的微機控制電液伺服巖石三軸儀HYW，*符合GB/T 50266-2013《 工程巖體試驗方法標準》規(guī)定，可以在計算機控制下自動完成巖石的三軸壓縮試驗，可動態(tài)顯示軸向試驗力、圍壓等試驗全過程，可實時地采集、存儲、處理、顯示試驗數(shù)據(jù)及試驗曲線。今天普業(yè)給大家介紹一下巖石單軸和巖石三軸壓縮的破壞特性。

在單軸壓縮試驗機中，巖石在飽和狀態(tài)、自然狀態(tài)、風干狀態(tài)下的應力與縱向應變曲線的形狀是一致的，屬于塑彈性變形。峰值前可以分為3個階段，即：壓密、彈性、塑性變形階段。

第1階段：隨軸向應力增加縱向變形、橫向變形也增加，但縱向變形大于橫向變形，體應變增大，試件體積變小，曲線微向上彎曲，產(chǎn)生的原因是巖石試件中的微裂隙或節(jié)理面被壓密實的結(jié)果。

第2階段：體應變繼續(xù)增大，試件體積繼續(xù)減小，試件內(nèi)部的微裂隙或節(jié)理面被壓密實閉合后，應力與縱向應變曲線近似于直線，但各曲線性部分長度不同，這是巖石中微裂隙或節(jié)理面的寬度不一樣產(chǎn)生的，使得閉合程度不同。

第3階段：巖石內(nèi)部開始產(chǎn)生微裂隙，濟南普業(yè)單軸壓縮試驗機隨加載載荷的增加，試件內(nèi)部的裂隙擴展匯合貫通，使試件破壞。這個階段，體應變有一個大值，這個大值對應的應力就是屈服應力，屈服應力σs約為峰值應力σc的2/3。屈服點以前試件的體應變都在增大，試件體積不斷縮小，過了屈服點之后，試件的橫向變形迅速增加，體應變開始減小，試件體積增大，到峰值時體應變趨于零，試件又恢復原來的體積。

巖石在不同圍壓下的軸向應力應變?nèi)^程曲線形狀是類似的，可以劃分為4個階段：壓密階段、彈性變形階段、塑性階段和破壞階段。濟南普業(yè)巖石三軸試驗機

第1階段：在開始施加軸向壓力時，試件體應變增加體積縮小，巖石被壓密部分裂隙閉合，應力應變曲線微向上彎曲。

第2階段：體應變繼續(xù)增加，巖石表現(xiàn)出明顯的線彈性，普業(yè)巖石三軸儀隨圍壓增大線彈性部分長度增長。

第3階段：內(nèi)體應變有一個極值，這個極值對應的應力就是屈服應力，屈服應力σs約為峰值應力σc的2/3。屈服點以前試件的體應變都在增大，試件體積不斷縮小，過了屈服點之后試件的橫向變形迅速增加，體應變開始減小，試件體積增大，到峰值時體應變趨于零，試件又恢復原來的體積。這個階段巖石內(nèi)部開始產(chǎn)生微裂隙，裂隙隨加載載荷增加加速擴展，裂隙匯合貫通使巖石破壞。

第4階段：試件破壞后巖石的承載能力沒有*喪失，還具有一定的承載能力，強度減弱到殘余強度，而且殘余強度隨圍壓增大而增大。