基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法

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• 责任者：周辉^c中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室^d1972^f研究员 ; 孟凡震 ; 张传庆 ; 徐荣超 ; 卢景景
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2014
• 卷期：33^b6总283
• 页码：1114～1122
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表2参20插图
• 文摘期号：2014/12

摘要

脆性是岩石的一种重要性质，岩石的许多力学行为都与其脆性有关。总结现有的基于强度、应力–应变曲线、加卸载试验、硬度、矿物成分等脆性指标，并详细分析这些指标在评价岩石脆性时的局限性。为合理、准确评价岩石的脆性程度，提出一种建立在应力–应变曲线峰后应力降的相对大小和绝对速率基础上、能够考虑岩石塑性屈服特性和应力状态影响的新的脆性指标，并开展单轴和三轴压缩实验对新指标进行检验。试验结果表明：水泥砂浆和大理岩脆性程度均随围压增大而减小，相同应力状态下大理岩脆性程度均大于水泥砂浆，这与二者实际脆性程度相符；单轴试验条件下灰岩、大理岩、花岗岩和红砂岩的脆性程度依次减小，破坏时的轴向应变逐渐增大，这与“应变越低脆性程度越大”吻合。试验结果可很好地验证该脆性指标的可靠性，研究成果对丰富和改进现有的岩石脆性特征评价方法具有重要意义。