摘要：抗拉强度是岩石力学性质的重要指标之一，是岩石最弱的强度特性，故张性断裂是在破坏过程中最先发生的破断形式，岩石抗拉强度在研究地下采掘空间顶底板岩层稳定性问题时，它具有更为重要的意义。由于对岩石抗拉强度的认识不够和测定困难等原因，目前岩石抗拉强度的测定仍然没有十分有效和精确的方法。文章深入探讨岩石的抗拉强度测定方法，分析目前最常用的劈裂法存在的疑问，改进后的测定工作指出了新思路，实现科学、准确、简单的测定岩石的抗拉强度。

关键词：岩石抗拉强度；劈裂法；直接测定；不规则试件测定法

中图分类号：TU458.3文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）14-0130-01

岩石抗拉强度是岩石最弱的强度特征，甚至对微裂隙都十分敏感，因此是选择一种科学的精确的实验方法尤为重要，不同的实验方法的测量结果差异很大。

1间接实验法

测定岩石抗拉强度的直接拉伸试验中，有试件的加工和试验中夹持系统问题等突出困难。为此，研究了许多岩石抗拉强度的间接测量方法。但是，目前是否有了一种在测定结果上可以相依赖而又适宜的方法，仍是值得怀疑的。

目前测定岩石抗拉强度最常用的是劈裂法。逐渐增大压力直到试样沿该直径平面裂开，测读破坏时的最大压力（MPa），并由弹性理论所推导的下列公式近似计算抗拉强度：

?滓t＝■×10

式中，?滓t为试件的抗拉强度，MPa；p为试件的破坏载荷，kN；D为试件的直径，cm；t为试件厚度，cm。

但是通常的实际加载条件下，破裂起点并不在圆盘的中心。Hudson、Brown和Rummel为了确定破裂开始的位置，在伺服控制机控制破坏实验发现破坏都是在加荷点下开始，在圆盘中心看不到任何裂纹。根据实验观察，对于测定抗拉强度来说，劈裂法实验是没有根据的。根据弹性力学原理，在两加荷点影响区以外，利用弹性解来分析试件劈裂机制应该是有效地。如果加载过程中试件的破断裂隙首先出现在圆盘中心。则说明该实验方法是可以测量抗拉强度的。但实验观察破断始于加荷点附近，两者相互矛盾，这正是对该实验方法产生怀疑的根源。

2直接拉伸法

岩石试件的直接拉伸试验大体与金属试件相类似，但其困难在于时间两端要具有足够的夹持力且不得损伤试件表面；在加载过程中，要严格保持外载荷通过试件的轴线，否则会有弯曲产生异常的集中应力和弯矩作用，对测量结果产生很大影响。

目前做直接拉伸实验时，用环氧树脂将试样两端粘结两个断面大小与试样一样的刚块，刚块与柔性钢丝绳连接（从而将弯应力减至最小），从而传递拉应力给岩石试件，避免了试件加工困难，成本高，压力不在试件产生的轴心弯矩、应力集中等缺陷，操作容易，计算简单。

采用直接拉伸法测量岩石抗拉强度，计算公式为:

?滓t＝■×10

式中，?滓t为岩石试件的抗拉强度，MPa；p为试件破坏时的最大拉力，kN；A为试件的破坏截面积。

3不规则岩石试件抗拉强度的测定

对于不规则试件，可选择合适的加压方向，采用类似于劈裂实验的单点法近似测其抗拉强度。此外，也可以将不规则试样浇制成试模内的规则形状，然后采用单轴拉伸测定其抗拉强度。不规则形状试件的测量结果变动范围更大，单次测量的精度较低，采取多次实验的方法，获得较理想的实验结果。不规则试件的测定方法，为岩石性质的测定和研究不仅从方法上开辟了一条新途径，是岩石性质测定的新发展方向之一。

4结语

抗拉强度是岩石强度特性的重要指标之一，也是其最弱的强度特性，在地下工程顶板岩层稳定性研究中有重要意义。间接测量方法避开了试件加工和直接拉伸夹持系统的难题。直接测量法解决了试件的加工困难、夹持系统问题等最初的直接拉伸法不可避免的难题，应该被普遍采用。不规则试件的测定法为岩石强度测定提供了一条简单可行的新途径，是岩石性质测定的新方向。

参考文献：

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