岩石耐崩介指数检测 坚固性系数 比重检测

1. 岩石耐崩解指数

这项检测主要用来评估岩石抵抗干湿循环作用下软化和崩解的能力。对于泥质岩（如页岩、泥岩、风化岩）等遇水易软化的岩石尤为重要。

• 检测目的：

• 判断岩石在水和风化作用下的耐久性。

• 为边坡设计、隧道支护、填筑材料选择提供依据。

• 区分岩石的质量等级，特别是对于软岩。

• 检测方法（要点）：

• 二次循环耐崩解指数 (Id₂) = (第二次循环后残留干质量 / 试验前总干质量) ×

1. 制样： 将岩石加工成10块左右大致球形的块体，每块质量约40-60克。

2. 一次循环： 将样品放入带筛网的旋转鼓中，在水中以20rpm的转速旋转10分钟。

3. 烘干： 将旋转后的残留样品在105°C的烘箱中烘干至恒重。

4. 称重： 记录烘干后的残留质量。

5. 二次循环： 将一次循环后的残留样品重复步骤2-4，进行第二次循环。

6. 计算：

• 结果解读：

• Id₂ 值越高（接近），说明岩石的耐崩解性越好，抗风化能力越强。

• Id₂ 值越低，说明岩石遇水极易软化、破碎，工程性质差。

• 相关标准：

• 国际： ASTM D4644 《岩石的耐崩解性指标测试方法》

• 中国： GB/T 50266-2013 《工程岩体试验方法标准》 或 JTG E41-2005 《公路工程岩石试验规程》中均有详细规定。

2. 岩石坚固性系数（普氏系数）

这个系数是由苏联学者普罗托季亚科诺夫提出的一个经验性指标，用来综合表征岩石的坚固性，在采矿和隧道工程中曾被广泛使用。

• 检测目的：

• 对岩石进行经验性分级（普氏分级）。

• 用于估算矿山支护压力、隧道地压等。

• 定义与计算方法：
  坚固性系数 (f) 通常被称为 “普氏系数”。

• 其中 Rc 是岩石的单轴抗压强度（单位：MPa）。

• 例如，岩石抗压强度为100 MPa，则其普氏系数 f ≈ 10。

• Zui常用的公式： f = Rc / 10

• 它也可以通过其他力学指标（如点荷载强度）进行估算，但抗压强度是Zui主要的确定依据。

• 检测方法：
  检测坚固性系数的核心是进行岩石单轴抗压强度试验。

1. 制样： 将岩心加工成高径比为2:1的标准圆柱体试件（通常直径50mm，高100mm）。

2. 加载： 在压力试验机上以恒定速率对试件施加轴向压力，直至试件破坏。

3. 计算： Rc = Zui大破坏荷载 / 试件横截面积

• 结果解读：

• f 值越大，表示岩石越坚固。f=20以上是极坚固的岩石，f<2则是较软的岩石。

• 注意： 普氏系数是一个经验性、综合性的概念，岩石力学中，更倾向于直接使用的抗压强度、抗拉强度、c-φ值等参数进行设计。但其概念在初步评估和某些传统领域仍在使用。

• 相关标准：

• 中国： GB/T 50266-2013 《工程岩体试验方法标准》中的单轴抗压强度试验部分。

3. 岩石比重（相对密度）

岩石比重是指岩石固相部分的质量与同体积4°C纯水质量的比值。它是一个无量纲数，反映了岩石矿物的密度特性。

• 检测目的：

• 计算岩石的其他物理力学参数（如孔隙度、干密度）的基础。

• 辅助判断岩石的矿物组成。

• 检测方法（要点）- 通常采用“比重瓶法”：

• Gs = ms / (m1 + ms - m2)

• 其中：m1为比重瓶充满液体的质量，m2为比重瓶、岩粉和液体的总质量。

1. 粉碎： 将岩石样品粉碎、研磨成能通过0.25mm筛的岩粉。

2. 烘干： 将岩粉在105°C下烘干至恒重。

3. 称重： 称取一定质量的干岩粉 (ms)。

4. 比重瓶操作： 将岩粉装入比重瓶，加满蒸馏水（或煤油），排除气泡，恒温后称取总质量。

5. 计算：

• 结果解读：

• 常见岩石的比重一般在2.50 ~ 3.30之间。

• 比重大的岩石通常含有铁镁质矿物（如辉石、角闪石）。

• 比重小的岩石通常含有石英、长石或有机质。

• 相关标准：

• 中国： GB/T 50266-2013 《工程岩体试验方法标准》 或 JTG E41-2005 《公路工程岩石试验规程》。