岩石热胀性岩石强度尺寸效应

岩石强度尺寸效应是指在同等的试验条件下，岩石的单向抗压强度随岩石试样尺寸的增大而减小的现象。当岩石试件的尺寸增大到一定值后，其强度一般趋于稳定。在岩石生成或试件加工过程中，其内部存在着各种不同性质和不同方向的缺陷、空洞或裂隙，岩石试件尺寸较小时。内部所含有的弱面数较少，因而其强度较高。当岩石试件的尺寸较大时，其间所含有的弱面数目增多，其强度相应地下降。但当岩石试件的尺寸增大到一定值后。试样中单位体积所含有的弱面数将趋于稳定，因而其强度也相应地趋于稳定。受条件的限制，岩石强度试验常常不能采用标准试件或研究矿山工程稳定性需要使用大岩块强度时，必须进行岩石强度换算 。

岩石物理力学性质是指岩石对物理条件及力作用的反应。岩石的物理力学性质是研究一切矿山工程稳定的重要依据。岩石的物理性质主要有容重、非均匀性、非连续性。渗透性、吸水性、热胀性、声学性、导电性、光学性及磁性等。岩石的力学性质主要有可变形性、弹性、塑性、流变性、变形模量、弹性模量、粘性系数、粘结力、内摩擦角、单向抗压强度、三向抗压强度、单向抗拉强度、抗剪强度、摩擦强度、残余强度及流变强度等。岩石物理力学性质通过岩石试件室内物理力学实验来确定，或现场岩石物理力学测试测定 。

岩石热胀性是岩石物理力学性质之一。指岩石受热膨胀的性质。岩石是由矿物颗粒组成的，绝大多数岩石都呈结晶状态。而结晶空间格子的微粒是不断在其平衡位置附近振动的，当温度升高时，其微粒间平衡位置的距离增大，因而产生岩石的热膨胀，其结果，长度或体积增大，由于岩石具有热胀性。当温度变化时，其物理力学性质及形态也发生变化，尤其是呈各向异性的岩石。其在不同方向上膨胀系数不同，所以，可应用于矿山热力凿岩 。

岩石吸水膨胀性是岩石物理力学性质之一。指岩石受热膨胀的性质。岩石是由矿物颗粒组成的，绝大多数岩石都呈结晶状态。而结晶空间格子的微粒是不断在其平衡位置附近振动的，当温度升高时，其微粒间平衡位置的距离增大，因而产生岩石的热膨胀，其结果，长度或体积增大，由于岩石具有热胀性。当温度变化时，其物理力学性质及形态也发生变化，尤其是呈各向异性的岩石。其在不同方向上膨胀系数不同，所以，可应用于矿山热力凿岩 。2100433B

岩石热胀性是岩石物理力学性质之一。指岩石受热膨胀的性质。岩石是由矿物颗粒组成的，绝大多数岩石都呈结晶状态。而结晶空间格子的微粒是不断在其平衡位置附近振动的，当温度升高时，其微粒间平衡位置的距离增大，因而产生岩石的热膨胀，其结果，长度或体积增大，由于岩石具有热胀性。当温度变化时，其物理力学性质及形态也发生变化，尤其是呈各向异性的岩石。其在不同方向上膨胀系数不同，所以，可应用于矿山热力凿岩 。2100433B

岩石吸水膨胀性是岩石物理力学性质之一。指岩石受热膨胀的性质。岩石是由矿物颗粒组成的，绝大多数岩石都呈结晶状态。而结晶空间格子的微粒是不断在其平衡位置附近振动的，当温度升高时，其微粒间平衡位置的距离增大，因而产生岩石的热膨胀，其结果，长度或体积增大，由于岩石具有热胀性。当温度变化时，其物理力学性质及形态也发生变化，尤其是呈各向异性的岩石。其在不同方向上膨胀系数不同，所以，可应用于矿山热力凿岩 。

从史莱涅尔和巴隆对一系列岩石磨蚀性测定的结果，可得出下述岩石结构组成对钢质材料磨蚀性的一般关系。

• 岩石具有硬的矿物组成时，磨蚀性增大。

• 对于岩浆岩和矿物而言，磨蚀系数ω大体上与其组成的矿物微痕硬度成正比例。

• 由软硬不同的几种矿物组成的岩石，其磨蚀性比单一矿物组成的岩石为大。

• 结晶体的矿物比其非晶态的磨蚀性为大。

• 沉积岩的磨蚀性系数几乎和它的石英含量成正比例。按照史氏观点，对于砂岩来说，岩石的磨蚀性和其侵入硬度成反比。岩石的侵入硬度反映了岩石的坚固性，而不是岩石的颗粒硬度。但据另外一些研究者的意见，含石英量相等的岩石，坚固的磨蚀性要大。而含石英多的砂岩，坚固性可能小于含石英多的。

无论是砂岩或岩浆岩，颗粒越细磨蚀性越弱。这是因为细粒构造的岩石表面较平整，接触点的真实应力较小。同时，物体的赫芝硬度随着压头的曲率半径减小将直线地增大。因此其磨蚀性也就削弱了。

砂岩的颗粒大小及其胶结物的强度对其磨蚀性影响很大，对于钢制工具来说，岩石颗粒由石英或长石组成，对磨蚀性的影响退居第二位。常常是花岗砂岩或长石砂岩，只要其粒度及侵入硬度跟石英砂岩相当，其磨蚀性也就差不多。但是对硬质合金的磨蚀，石英颗粒和长石颗粒大概是会不一样的。

岩石的磨蚀性，在很大程度上还取决于摩擦面的粗糙程度。如在正长石、石英和黄玉的晶面（或解理面）上摩擦，巴氏磨蚀性指标a值各为27.3、21.3和19.0，即反比例于硬度；而在其自然断口上摩擦，相当的a值却各为31.1、35.4和46.2，即说明只有在粗糙面上的磨蚀性才和硬度成正比。据此，巴氏采取了自然断口作为测定其磨蚀性的标准条件。

从以上介绍可知，对于沉积岩，影响其磨蚀性的因素莫过于石英的含量、颗粒大小以及岩石的坚固性了。 2100433B