第一節(jié)-巖石的物理性質(zhì)課件

第五章巖塊的物理、水理性質(zhì)第一節(jié)巖石的物理性質(zhì)巖石和土一樣，也是由固體、液體和氣體三相組成的。巖石的物理性質(zhì)是指巖石由于三相組成的相對(duì)比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)。

msmwo水氣V0VWVSVV固第五章巖塊的物理、水理性質(zhì)msmwo水氣V0VWVSVV固1一、巖石的密度1、顆粒密度(ρs)（1）定義：顆粒密度是指巖石固體相部分的質(zhì)量與其體積的比值。顆粒密度不包括空隙在內(nèi)，因此其大小僅取決于組成巖石的礦物密度及其含量。一般為2.5～3.2g／cm3之間。（2）計(jì)算公式：

式中：ms——巖石的固體部分的質(zhì)量（g）；Vs——固體體積（cm3）。

一、巖石的密度式中：ms——巖石的固體部分的質(zhì)量（g）；2巖石的比重(相對(duì)密度)(Gs)

巖石固體部分的重量和4°C時(shí)與同體積純水重量的比值。無單位巖石固體部分的體積巖石固體部分的重量4°C時(shí)單位體積水的重量（3）顆粒密度(ρs)的測(cè)試方法：比重瓶法巖石的比重(相對(duì)密度)(Gs)巖石固體部分的體積巖石固體32、塊體密度（巖石密度）(ρ)

（1）定義：塊體密度是指巖石單位體積內(nèi)的質(zhì)量。（2）計(jì)算公式：式中：m——巖石的質(zhì)量（g）；V——巖石的體積（cm3）。

塊體密度，不僅與礦物組成有關(guān)，還與巖石的空隙性及含水狀態(tài)密切相關(guān)。按巖石試件的含水狀態(tài)，又有干密度(ρd)、飽和密度(ρsat)和天然密度(ρ)之分，在未指明含水狀態(tài)時(shí)一般是指巖石的天然密度。

2、塊體密度（巖石密度）(ρ)

式中：m——巖石的質(zhì)量（g4干密度飽和密度天然密度按試件含水狀態(tài)分單位：105～110°C,烘24h單位：干容重飽和容重天然容重巖石容重（3）測(cè)試方法：量積法（規(guī)則試樣）、蠟封法、水中稱量法

（不規(guī)則試樣）。容重是工程巖體穩(wěn)定性分析計(jì)算及巖體壓力計(jì)算的基本參數(shù)干密度飽和密度天然密度按試件含水狀態(tài)分單位：105～110°5常見巖石的顆粒密度與塊體密度巖石類型顆粒密度（g/cm3）塊體密度（g/cm3）巖石類型顆粒密度（g/cm3）塊體密度（g/cm3）花崗巖2.50~2.842.30~2.80頁巖2.57~2.772.30~2.77閃長(zhǎng)巖2.60~3.102.52~2.96灰?guī)r2.48~2.852.30~2.77輝綠巖2.60~3.102.53~2.97泥灰?guī)r2.70~2.802.10~2.70輝長(zhǎng)巖2.70~3.202.55~2.98白云巖2.60~2.902.10~2.70安山巖2.40~2.802.30~2.70片麻巖2.63~3.012.30~3.00玢巖2.60~2.842.40~2.80石英片巖2.60~2.802.10~2.70玄武巖2.60~3.302.50~3.10綠泥石片巖2.80~2.902.10~2.85凝灰?guī)r2.56~2.782.29~2.50千枚巖2.81~2.962.71~2.86礫巖2.67~2.712.40~2.66泥質(zhì)板巖2.70~2.852.30~2.80砂巖2.60~2.752.20~2.71大理巖2.80~2.852.60~2.70石英巖2.53~2.842.40~2.80

常見巖石的顆粒密度與塊體密度巖石類型巖石類型花崗巖2.506二、巖石的空隙性

說明：巖石是有較多缺陷的多晶材料，因此具有相對(duì)較多的孔隙。同時(shí)，由于巖石經(jīng)受過多種地質(zhì)作用，還發(fā)育有各種成因的裂隙，如原生裂隙、風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙等。所以，巖石的空隙性比土復(fù)雜得多，即除了孔隙外，還有裂隙存在。二、巖石的空隙性說明：7·

巖石中的空隙有些部分往往是互不連通的，而且與大氣也不相通。因此，巖石中的空隙有開型空隙和閉空隙之分，開型空隙按其開啟程度又有大、小開型空隙之分。與此相對(duì)應(yīng)，可把巖石的空隙率分為:總空隙率(n);總開空隙率(no);大開空隙率(nb);小開空隙率(na);閉空隙率(nc)。

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巖石中的空隙有些部分往往是互不連通的，而8空隙率（n）

總開空隙率（n0）

大開空隙率（nb）

小開空隙率（na）

閉空隙率（nc）

總空隙比（e）空隙率（n）總開空隙率（n0）大開空隙率（nb）小開空9說明：一般提到的巖石空隙率系指總空隙率。巖石的空隙性指標(biāo)一般不能實(shí)測(cè)，只能通過密度與吸水性等指標(biāo)換算求得，其計(jì)算方法將在水理性質(zhì)一節(jié)中討論。工程意義：

是巖石物理性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)巖塊和巖體的水理及力學(xué)性質(zhì)影響很大。

空隙率愈大→巖石中的孔隙和裂隙愈多→巖石的力學(xué)性質(zhì)越差(巖石的強(qiáng)度愈小、塑性變形越大），滲透性愈大，抗風(fēng)化能力愈差等。說明：工程意義：10常見巖石的空隙率

巖石類型空隙率（%）巖石類型空隙率（%）巖石類型空隙率（%）花崗巖0.4~0.5凝灰?guī)r1.5~7.5片麻巖0.7~2.2閃長(zhǎng)巖0.2~0.5礫巖0.8~10.0石英片巖0.7~3.0輝綠巖0.3~5.0砂巖1.6~28.0綠泥石片巖0.8~2.1輝長(zhǎng)巖0.3~4.0頁巖0.4~10.0千枚巖0.4~3.6安山巖1.1~4.5灰?guī)r0.5~27.0