岩石的比重、孔隙率
- 格式:doc
- 大小:196.50 KB
- 文档页数:4
岩石的基本物理力学性质岩石的基本物理力学性质是岩体最基本、最重要的性质之一,也是岩体力学中研究最早、最完善的力学性质。
岩石密度:天然密度、饱和密度、质量指标密度、重力密度岩石颗粒密度孔隙性孔隙比、孔隙率含水率、吸水率水理指标渗透系数抗风化指标软化系数、耐崩解性指数、膨胀率抗冻性抗冻性系数单轴抗压强度单轴抗拉强度抗剪强度三向压缩强度岩石的基本物理力学性质◆岩石的变形特性◆岩石的强度理论试验方法参照标准:《工程岩体试验方法标准》(GB/T 50266-99)。
第二章岩石的基本物理力学性质第一节岩石的基本物理性质第二节岩石的强度特性第三节岩石的变形特性第四节岩石的强度理论回顾----岩石的基本构成岩石是自然界中各种矿物的集合体,是天然地质作用的产物,一般而言,大部分新鲜岩石质地均坚硬致密,空隙小而少,抗水性强,透水性弱,力学强度高。
岩石是构成岩体的基本组成单元。
相对于岩体而言,岩石可看作是连续的、均质的、各向同性的介质。
岩石的基本构成:由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定的。
回顾----岩石的基本构成一、岩石的物质成分●岩石是自然界中各种矿物的集合体。
●岩石中主要的造岩矿物有:正长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、方解石、白云石、高岭石等。
●岩石中的矿物成分会影响岩石的抗风化能力、物理性质和强度特性。
●岩石中矿物成分的相对稳定性对岩石抗风化能力有显著的影响,各矿物的相对稳定性主要与化学成分、结晶特征及形成条件有关。
回顾----岩石的基本构成二、岩石的结构是指岩石中矿物(及岩屑)颗粒相互之间的关系,包括颗粒的大小、性状、排列、结构连结特点及岩石中的微结构面(即内部缺陷)。
其中,以结构连结和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。
回顾----岩石的基本构成●岩石结构连结结晶连结和胶结连结。
结晶连结:岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,如岩浆岩、大部分变质岩及部分沉积岩的结构连结。
这种连结结晶颗粒之间紧密接触,故岩石强度一般较大,但随结构的不同而有一定的差异。
.3.2 岩石的比重、孔隙率a、岩石比重岩石的比重就是指岩石的干比重除以岩石实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水的容重相比,即:式中,Gs-岩石比重Ws-绝对干燥时体积为V的岩石重力(KN)Vs-岩石实体(不包括孔隙)体积(m)γw-在4℃时水的容重,γw=10(KN/m)b、孔隙率岩石内孔隙体积与总体积(包括孔隙体积)之比,计算式为:根据岩石干容重γd和比重Gs,也可以用下式计算:式中, n-孔隙率,以百分数表示Vv-孔隙、裂隙体积(m)V-岩样总体积(m)图1.3.1b碳酸盐类岩石的抗压强度与孔隙率的关系。
图1.3.1b描述岩体孔隙性的另一个指标,孔隙比е。
它是岩石孔隙体积与岩石实体体积之比,即:一些主要岩石的物理性质岩石名称比重密度孔隙率(%)吸水率(%)(g/cm)岩浆岩花岗岩 2.50~2.84 2.30~2.80 0.04~3.53 0.2~1.7 花岗闪长岩 2.65~ 2.65 1.5~1.8 1.5~1.8 闪长岩 2.60~3.10 2.52~2.96 0.25~3.0 0.18~0.40 正长岩 2.50~2.90 2.40~2.85 0.47~1.94 辉长岩 2.70~3.20 2.55~2.98 0.29~3.13流纹斑岩 2.62~2.65 2.58~2.51 0.9~2.30 0.14~0.35 流纹岩 2.65 2.60~2.65粗面岩 2.40~2.70 2.30~2.67安山岩 2.40~2.80 2.30~2.75 1.09~2.19闪长玢岩 2.66~2.84 2.49~2.78 2.1~5.1 0.4~1.0 斑岩 2.62~2.84 2.20~2.74 0.29~2.75玢岩 2.60~2.90 2.40~2.86辉绿岩 2.60~3.10 2.53~2.97 0.40~6.38 0.20~1.0 玄武岩 2.50~3.10 2.53~3.10 0.35~3.0 0.39~0.80 橄榄岩 2.90~3.40 2.90~3.40霏细岩 2.66~2.84 2.62~2.78 1.59~2.23 0.18~0.35 响岩 2.40~2.70 2.40~2.70火山碎屑岩火山角砾岩 2.50~3.00 2.20~2.90安山凝灰岩 2.68 2.58 4.59 0.55 粗面凝灰岩25.07凝灰质熔岩 2.87 2.64 3.35沉积岩硅质砾岩 2.64~2.77 2.42~2.70 0.40~4.10 0.16~4.40 石英砾岩 2.67~2.71 2.60 0.34~9.3钙质胶结砾岩 2.42~2.66粘土质胶结砾岩 2.20石英砂岩 2.64~2.77 2.42~2.77 1.04~9.30 0.14~4.10 硅质胶结砂岩 2.50泥质胶结砂岩 2.60~2.70 2.20~2.60 5.00~20.0 1.00~9.00 页岩 2.57~2.77 2.30 2.46~7.59砂质钙质页岩 2.47~2.60 2.00~7.00 2.30~6.00 灰质页岩 2.65~2.70致密石灰岩 2.70~2.80 2.60~2.77 1.00~3.5 0.20~3.00 白云质灰岩 2.75 2.70~2.75 1.64~3.22 0.50~0.66 泥质灰岩 2.70~2.75 2.45~2.65 1.00~3.00 2.00~4.00变质片麻岩(新鲜) 2.69~2.82 2.65~2.79 0.70~2.20 0.10~0.70 花岗片麻岩(强风化)2.30~2.50岩石英、角闪石片2.72~3.02 2.68~2.92 0.70~3.00 0.10~0.30岩云母、绿泥石片2.75~2.83 2.69~2.76 0.80~2.10 0.10~0.60岩硅质板岩 2.74~2.81 2.71~2.75 0.30~3.80 0.70泥质板岩 2.68~2.77 2.31~2.75 2.5~13.5千枚岩 2.81~2.96 2.71~2.86 0.50~0.80石英岩 2.70~2.75 2.65~2.75 0.50~2.80 0.10~0.40白云岩 2.78 2.70 0.3~25大理岩 2.70~2.87 2.70 0.1~6。
、3、2 岩石的比重、孔隙率a、岩石比重岩石的比重就就是指岩石的干比重除以岩石实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水的容重相比,即:式中,Gs-岩石比重Ws-绝对干燥时体积为V的岩石重力(KN)Vs-岩石实体(不包括孔隙)体积(m)γw-在4℃时水的容重,γw=10(KN/m)b、孔隙率岩石内孔隙体积与总体积(包括孔隙体积)之比,计算式为:根据岩石干容重γd与比重Gs,也可以用下式计算:式中, n-孔隙率,以百分数表示Vv-孔隙、裂隙体积(m)V-岩样总体积(m)图1、3、1b碳酸盐类岩石的抗压强度与孔隙率的关系。
图1、3、1b描述岩体孔隙性的另一个指标,孔隙比е。
它就是岩石孔隙体积与岩石实体体积之比,即:一些主要岩石的物理性质岩石名称比重密度(g/cm) 孔隙率(%) 吸水率(%)岩浆岩花岗岩2、50~2、84 2、30~2、80 0、04~3、53 0、2~1、7 花岗闪长岩2、65~2、65 1、5~1、8 1、5~1、8 闪长岩2、60~3、10 2、52~2、96 0、25~3、0 0、18~0、40 正长岩2、50~2、90 2、40~2、85 0、47~1、94 辉长岩2、70~3、20 2、55~2、98 0、29~3、13流纹斑岩2、62~2、65 2、58~2、51 0、9~2、30 0、14~0、35 流纹岩2、65 2、60~2、65粗面岩2、40~2、70 2、30~2、67安山岩2、40~2、80 2、30~2、75 1、09~2、19闪长玢岩2、66~2、84 2、49~2、78 2、1~5、1 0、4~1、0 斑岩2、62~2、84 2、20~2、74 0、29~2、75玢岩2、60~2、90 2、40~2、86辉绿岩2、60~3、10 2、53~2、97 0、40~6、38 0、20~1、0 玄武岩2、50~3、10 2、53~3、10 0、35~3、0 0、39~0、80 橄榄岩2、90~3、40 2、90~3、40霏细岩2、66~2、84 2、62~2、78 1、59~2、23 0、18~0、35 响岩2、40~2、70 2、40~2、70火山碎屑岩火山角砾岩2、50~3、00 2、20~2、90安山凝灰岩2、68 2、58 4、59 0、55 粗面凝灰岩25、07凝灰质熔岩2、87 2、64 3、35沉积岩硅质砾岩2、64~2、77 2、42~2、70 0、40~4、10 0、16~4、40 石英砾岩2、67~2、71 2、60 0、34~9、3钙质胶结砾岩2、42~2、66粘土质胶结砾岩2、20石英砂岩2、64~2、77 2、42~2、77 1、04~9、30 0、14~4、10 硅质胶结砂岩2、50泥质胶结砂岩2、60~2、70 2、20~2、60 5、00~20、0 1、00~9、00 页岩2、57~2、77 2、30 2、46~7、59砂质钙质页岩2、47~2、60 2、00~7、00 2、30~6、00 灰质页岩2、65~2、70致密石灰岩2、70~2、80 2、60~2、77 1、00~3、5 0、20~3、00 白云质灰岩2、75 2、70~2、75 1、64~3、22 0、50~0、66 泥质灰岩2、70~2、75 2、45~2、65 1、00~3、00 2、00~4、00变质片麻岩(新鲜) 2、69~2、82 2、65~2、79 0、70~2、20 0、10~0、70 花岗片麻岩(强风化)2、30~2、50。
a、岩石比重
岩石的比重就是指岩石的干比重除以岩石实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水的容重相比,即:
式中,Gs-岩石比重
Ws-绝对干燥时体积为V的岩石重力(KN)
Vs-岩石实体(不包括孔隙)体积(m)
γw-在4℃时水的容重,γw=10(KN/m)
b、孔隙率
岩石内孔隙体积与总体积(包括孔隙体积)之比,计算式为:
根据岩石干容重γd和比重Gs,也可以用下式计算:
式中, n-孔隙率,以百分数表示
Vv-孔隙、裂隙体积(m)
V-岩样总体积(m)
图碳酸盐类岩石的抗压强度与孔隙率的关系。
图
描述岩体孔隙性的另一个指标,孔隙比е。
它是岩石孔隙体积与岩石实体体积之比,即:
一些主要岩石的物理性质。
、3、2岩石得比重、孔隙率
a、岩石比重
岩石得比重就就是指岩石得干比重除以岩石实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水得容重相比,即:
式中,Gs-岩石比重
Ws-绝对干燥时体积为V得岩石重力(KN)
Vs-岩石实体(不包括孔隙)体积(m)
γw-在4℃时水得容重,γw=10(KN/m)
b、孔隙率
岩石内孔隙体积与总体积(包括孔隙体积)之比,计算式为:
根据岩石干容重γd与比重Gs,也可以用下式计算:
式中, n-孔隙率,以百分数表示
Vv-孔隙、裂隙体积(m)
V-岩样总体积(m)
图1、3、1b碳酸盐类岩石得抗压强度与孔隙率得关系。
图1、3、1b
描述岩体孔隙性得另一个指标,孔隙比е。
它就是岩石孔隙体积与岩石实体体积之比,即:
一些主要岩石得物理性质
岩石名称
比重密度(g/cm) 孔隙率(%) 吸水率(%)
岩浆岩
花岗岩2、50~2、84 2、30~2、80 0、04~3、53 0、2~1、7 花岗闪长岩2、65~2、65 1、5~1、8 1、5~1、8 闪长岩2、60~3、10 2、52~2、96 0、25~3、0 0、18~0、40 正长岩2、50~2、90 2、40~2、85 0、47~1、94 辉长岩2、70~3、20 2、55~2、98 0、29~3、13
流纹斑岩2、62~2、65 2、58~2、51 0、9~2、30 0、14~0、35。
.3.2 岩石的比重、孔隙率
a、岩石比重
岩石的比重就是指岩石的干比重除以岩石实体体积(不包括孔隙),再与4℃时水的容重相比,即:
式中,Gs-岩石比重
Ws-绝对干燥时体积为V的岩石重力(KN)
Vs-岩石实体(不包括孔隙)体积(m)
γw-在4℃时水的容重,γw=10(KN/m)
b、孔隙率
岩石内孔隙体积与总体积(包括孔隙体积)之比,计算式为:
根据岩石干容重γd和比重Gs,也可以用下式计算:
式中, n-孔隙率,以百分数表示
Vv-孔隙、裂隙体积(m)
V-岩样总体积(m)
图1.3.1b碳酸盐类岩石的抗压强度与孔隙率的关系。
图1.3.1b
描述岩体孔隙性的另一个指标,孔隙比е。
它是岩石孔隙体积与岩石实体体积之比,即:
一些主要岩石的物理性质
岩石名称
比重
密度
(g/cm)
孔隙率(%)吸水率(%)
岩浆岩
花岗岩 2.50~2.84 2.30~2.80 0.04~3.53 0.2~1.7 花岗闪长岩 2.65~ 2.65 1.5~1.8 1.5~1.8 闪长岩 2.60~3.10 2.52~2.96 0.25~3.0 0.18~0.40 正长岩 2.50~2.90 2.40~2.85 0.47~1.94 辉长岩 2.70~3.20 2.55~2.98 0.29~3.13
流纹斑岩 2.62~2.65 2.58~2.51 0.9~2.30 0.14~0.35 流纹岩 2.65 2.60~2.65
粗面岩 2.40~2.70 2.30~2.67
安山岩 2.40~2.80 2.30~2.75 1.09~2.19
闪长玢岩 2.66~2.84 2.49~2.78 2.1~5.1 0.4~1.0 斑岩 2.62~2.84 2.20~2.74 0.29~2.75
玢岩 2.60~2.90 2.40~2.86
辉绿岩 2.60~3.10 2.53~2.97 0.40~6.38 0.20~1.0 玄武岩 2.50~3.10 2.53~3.10 0.35~3.0 0.39~0.80 橄榄岩 2.90~3.40 2.90~3.40
霏细岩 2.66~2.84 2.62~2.78 1.59~2.23 0.18~0.35 响岩 2.40~2.70 2.40~2.70
火山碎屑岩火山角砾岩 2.50~3.00 2.20~2.90
安山凝灰岩 2.68 2.58 4.59 0.55 粗面凝灰岩25.07
凝灰质熔岩 2.87 2.64 3.35
沉积岩
硅质砾岩 2.64~2.77 2.42~2.70 0.40~4.10 0.16~4.40 石英砾岩 2.67~2.71 2.60 0.34~9.3
钙质胶结砾岩 2.42~2.66
粘土质胶结砾岩 2.20
石英砂岩 2.64~2.77 2.42~2.77 1.04~9.30 0.14~4.10 硅质胶结砂岩 2.50
泥质胶结砂岩 2.60~2.70 2.20~2.60 5.00~20.0 1.00~9.00 页岩 2.57~2.77 2.30 2.46~7.59
砂质钙质页岩 2.47~2.60 2.00~7.00 2.30~6.00 灰质页岩 2.65~2.70
致密石灰岩 2.70~2.80 2.60~2.77 1.00~3.5 0.20~3.00 白云质灰岩 2.75 2.70~2.75 1.64~3.22 0.50~0.66 泥质灰岩 2.70~2.75 2.45~2.65 1.00~3.00 2.00~4.00。