石灰岩抗拉强度的试样厚度影响研究：尺寸效应与巴西劈裂试验

本文主要探讨了石灰岩抗拉强度的试样厚度效应试验研究,针对2015年昆明理工大学国土资源工程学院的研究团队——刘松、周宗红、肖迎春和易鑫进行的实验。该研究聚焦于岩石力学中的关键参数——抗拉强度和拉伸弹性模量,这两个指标对于评估矿山工程的稳定性至关重要。 研究团队选择了三种不同厚度的圆柱形石灰岩试样，即25mm、30mm和50mm，通过巴西劈裂试验来测试。巴西劈裂试验作为一种常见的间接拉伸试验方法，允许研究人员观察岩石在受力下的行为。实验结果显示，随着试样厚度的增加，石灰岩的劈裂强度和拉伸弹性模量呈现出明显的减小趋势，这表明尺寸效应在起作用，即不同尺寸的岩石其力学性能会有所不同。 除了强度特性外，研究还发现岩石在劈裂过程中，横向应变也受到试样厚度的影响，并显示出明显的尺寸应变效应。在拉伸应力-应变曲线上，曲线的斜率随着试件厚度的增大而减小，这意味着随着试样尺寸的增大，岩石的刚性减弱。在破坏形态上，岩石通常沿加载直径分裂成两个半圆，加载端保持基本完整，破坏面主要沿轴向受力方向展开。 关键词如“石灰岩”、“岩石力学”、“尺寸效应”、“巴西劈裂试验”、“抗拉强度”和“拉伸弹性模量”贯穿全文，突出了研究的核心内容。论文的引用表明该研究对岩石力学尺寸效应有深入探讨，并为理解岩石在工程应用中的行为提供了重要的数据支持。这项研究对于优化矿山工程的设计和施工，以及预测岩体在实际工作条件下的性能变化具有实际意义。