岩石的工程性质主要包括以下几个方面:
物理性质
密度:岩石单位体积的质量,通常用千克每立方米(kg/m³)表示。
相对密度:岩石的密度与参考物质的密度之比,通常用于比较不同岩石的密度。
孔隙率:岩石中孔隙的体积占总体积的百分比,反映岩石的致密程度。
重量:岩石单位体积的重量,通常用千克每立方米(kg/m³)表示,与岩石的密度和含水情况有关。
孔隙性:岩石中孔隙的发育程度,常用孔隙度表示,即孔隙的总体积与岩石总体积之比。
吸水性:岩石在一定条件下的吸水能力,与孔隙度的大小和孔隙的张开程度有关。
透水性:岩石允许水通过的能力,通常用渗透系数表示。
溶解性:岩石被水溶解的能力,与岩石的成分和结构有关。
软化性:岩石遇水后强度和稳定性发生变化的性质。
抗冻性:岩石抵抗因水结冰产生的体积膨胀力的能力,在高寒冰冻区尤为重要。
力学性质
强度指标:包括抗压强度、抗拉强度和抗剪强度(包括抗剪断强度和抗切强度)。这些指标反映了岩石抵抗外力破坏的能力。
变形指标:包括弹性模量、变形模量和泊松比,这些指标反映了岩石在受力作用下的变形特性。
塑性:岩石在受力作用下能发生永久变形而不破裂的性质。
弹性:岩石在受力后能恢复原状的特性。
流变性:岩石在长时间受力作用下的变形特性。
抗剪性:岩石抵抗剪切破坏的能力。
抗拉性:岩石抵抗拉伸破坏的能力。
抗压性:岩石抵抗压缩破坏的能力。
状态指标
容重:岩石单位体积的重量,反映岩石的重量特性。
孔隙或裂隙率:岩石中孔隙或裂隙的体积占总体积的百分比,反映岩石的致密程度和渗透性能。
孔隙比:孔隙体积与岩石总体积的比值,反映岩石的孔隙结构。
完整性系数:反映岩石的完整程度,即岩石中未受损伤的部分占总体积的百分比。
含水量:岩石中水的质量占岩石总质量的百分比,反映岩石的含水特性。
饱和度:岩石孔隙中水充满的程度,反映岩石的饱水状态。
风化程度指数:反映岩石受风化作用影响的程度。
易变性指标
浸水软化系数:岩石浸水后强度降低的系数。
抗冻稳定性系数:岩石抵抗冻融破坏的稳定性系数。
化学指标
溶解度:岩石被水溶解的能力,反映岩石的化学稳定性。
岩体质量指标
有效岩心采取率:从岩体中采取的有效岩心的比例,反映岩体的可取样性和代表性。
岩体质量系数:综合反映岩体的工程性质,包括物理、力学和化学性质。
这些性质对各类建筑工程的稳定性、耐久性和安全性有密切关系,是工程设计和施工中必须考虑的重要因素。