抗压应力又称抗压强度(compressive strength),一般是指外力作用于某一物体时,使该物体具有被压缩的倾向,其截面上所产生一种反抗压缩的应力。而当物体所承受的应力超过抗压应力之后,物体就会发生形变。
影响材料抗压强度的因素其最重要的有三种因素:组织、胶结物的性质、压力的方向等。
(1) 组织 以结晶粒子大小而言,一些细粒的岩石或隐晶质的岩石,其抗压强度往往要较粗粒为大。例如细粒的砂岩,其抗压强度便要较粗粒为大。以火成岩和变质岩而言,当中有些晶体彼此钩结得很牢固,其抗压强度自然要较一些钩结不良的为大。
(2) 胶结物的性质 在沉积岩方面其抗压强度,大多决定于胶结物的性质,特别以砂岩、砾岩和角砾岩为然。例如,假如岩石中的胶结物是黏土,则砂岩的抗压强度一定很低;假如岩石中的胶结物是石英的话,则砂岩的抗压强度一定变成最强,这些石英所胶结的岩石又称为硅化(Silicified)。
(3) 压力的方向 岩石的抗压强度也决定于挤压应力作用的方向。以沉积岩而言,它们具有层面的,如果应力作用的方向和层面垂直,则岩石的抗压强度为最大。此外,某些岩石常常具有裂缝、矿脉或片理等类的构造,如果它们的方向和破裂面(Plane of Failure)的方向一致时,则对岩石的抗压强度自然影响很大。
举例下面是一些岩石的抗压强度
岩石种类 抗压强度(Kg∕㎝2) 花岗岩(Granite) 1,000 ~ 2,500 正长岩(Syenite) 1,000 ~ 2,000 闪长岩(Diorite) 1,500 ~ 2,800 辉长岩(Gabbro) 1,000 ~ 2,800 辉绿岩(Diabase) 2,000 ~ 3,000 玄武岩(Basalt) 4,000 结晶质石灰岩(Crystalline Limestone) 1,000 ~ 2,000 石英砂岩(Quartzose Sandstone) 2,000 石英岩(Quartzite) 3,000 片麻岩(gneiss) 1,000 ~ 2,000
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王宁 - 副教授 - 西南大学