石灰岩抗压强度检测 岩石岩性检测

测定岩石抗压强度的试件尺寸为50mm×50mm×50mm的立方体。

一、石材的分类

天然石材是采自地壳表层的岩石。天然石材根据生成条件，按地质分类法可分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。

㈠火成岩

火成岩又称岩浆岩，是由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成的岩石。它根据冷却条件的不同，又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三类。

1.深成岩

深成岩是岩浆在地壳深处，受上部覆盖层的压力作用，缓慢且均匀地冷却而成的岩石。深成岩的特点是晶粒较粗，呈致密块状结构。如花岗岩、正长岩、闪长岩和辉长岩。

2.喷出岩

喷出岩为熔融的岩浆喷出地壳表面，迅速冷却而成的岩石。由于岩浆喷出地表时压力骤减且迅速冷却，结晶条件差，多呈隐晶质或玻璃体结构，如玄武岩、安山岩和辉绿岩。

3.火山岩

火山岩是火山爆发时岩浆喷到空中，急速冷却后形成的岩石。火山岩为玻璃体结构且呈多孔构造。如火山灰、火山砂、浮石和凝灰岩。

㈡沉积岩

地表岩石经长期风化后，成为碎屑颗粒状或粉尘状，经风或水的搬运，通过沉积和再造作用而形成的岩石称为沉积岩。沉积岩大都呈层状构造，表观密度小，孔隙率大，吸水率大，强度低，耐久性差。各层间的成分、构造、颜色及厚度都有差异。沉积岩可分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩。

1.机械沉积岩

机械沉积岩是各种岩石风化后，经过流水、风力或冰川作用的搬运及逐渐沉积，在覆盖层的压力下或由自然胶结物胶结而成。如页岩、砂岩和砾岩。

2.化学沉积岩

化学沉积岩是岩石中的矿物溶解在水中，经沉淀沉积而成，如石膏、菱镁矿、白云岩及部分石灰岩。

3.生物沉积岩

生物沉积岩是由各种有机体残骸经沉积而成的岩石，如石灰岩、硅藻土等。

㈢变质岩

岩石由于强烈的地质活动，在高温和高压下，矿物再结晶或生成新矿物，使原来岩石的矿物成分及构造发生显著变化而成为一种新的岩石，称为变质岩。

二、石材的技术性质

1.表观密度

石材的表观密度与矿物组成及孔隙率有关。致密的石材如花岗岩和大理岩等，其表观密度接近于密度，约为2500～3100kg/m3。孔隙率较大的石材，如火山凝灰岩、浮石等，其表观密度较小，约为500～1700kg/m3。天然石材根据表观密度可分为轻质石材和重质石材。表观密度小于1800kg/m3的为轻质石材，一般用作墙体材料；表观密度大于1800kg/m3的为重质材料，可作为建筑物的基础、贴面、地面、房屋外墙、桥梁和水工构筑物等。

2.吸水性

石材的吸水性主要与其孔隙率和孔隙特征有关。孔隙特征相同的石材，孔隙率愈大，吸水率也愈高。花岗岩吸水率通常小于0.5%，石灰岩吸水率可高达15%。石材吸水后强度降低，抗冻性变差，导热系数增加，耐水性和耐久性下降。表观密度大的石材，孔隙率小，吸水率也小。

3.耐水性

石材的耐水性以软化系数表示。根据软化系数的大小，石材的耐水性分为高、中、低三等，软化系数大于0.9的石材为高耐水性石材，软化系数在0.70～0.90之间的石材为中耐水性石材，软化系数为0.60～0.70之间的石材为低耐水性石材。土木工程中使用的石材，软化系数应大于0.80。

4.抗冻性

抗冻性是指石材抵抗冻融破坏的能力，是衡量石材耐久性的一个重要指标。石材的抗冻性与吸水率大小有密切关系。一般吸水率大的石材，抗冻性较差。抗冻性还与石材吸水饱和程度、冻结温度和冻融次数有关。

5.耐火性

石材的耐火性取决于其化学成分及矿物组成。由于各种造岩矿物热膨胀系数不同，受热后体积变化不一致，将产生内应力而导致石材崩裂破坏。

6.抗压强度

天然石材的抗压强度取决于岩石的矿物组成、结构、构造特征、胶结物质的种类及均匀性等。

石材是非均质和各向异性的材料，是典型的脆性材料，其抗压强度高，抗拉强度比抗压强度低得多，约为抗压强度的1/10～1/30。测定岩石抗压强度的试件尺寸为50mm×50mm×50mm的立方体。按吸水饱和状态下的抗压极限强度平均值，天然石材的强度等级分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10等九个等级。

7.硬度

天然石材的硬度以莫氏或肖氏硬度表示。它主要取决于组成岩石的矿物硬度与构造。凡由致密、坚硬的矿物组成的岩石，其硬度较高；结晶质结构硬度高于玻璃质结构；构造紧密的岩石硬度也较高。岩石的硬度与抗压强度有很好的相关性，一般抗压强度高的其硬度也大。岩石的硬度越大，其耐磨性和抗刻划性能越好，但表面加工越困难。

8.耐磨性

石材耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦、边缘剪切以及撞击等复杂作用而不被磨损的性质。耐磨性包括耐磨损性和耐磨耗性两个方面。耐磨损性以磨损度表示，它是石材受摩擦作用，其单位摩擦面积的质量损失的大小。耐磨耗性以磨耗度表示，它是石材受摩擦与冲击作用，其单位质量产生的质量损失的大小。