由于岩石抗拉强度远低于岩石抗压强度,因此工程实践中一般不允许出现拉应力。然而,拉伸破坏仍是岩石的主要破坏形式之一,是一个重要的岩石力学指标。岩石抗拉强度测试方法可分为直接法和间接法。
直接法利用岩石试件与夹具之间的黏结力或摩擦力,对岩石试件直接施加拉力,测试岩石抗拉强度。该方法的关键在于:一是试件与夹具间必须有足够的黏结力或摩擦力;二是施加的拉力必须与试件同轴心。否则,会出现试件脱落或由偏心荷载引起的斜截面破坏,致使测试失败。
间接法种类较多,有抗弯法、劈裂法和点荷载法等,其中劈裂法实施简单,测得的抗拉强度与直接法得到的很接近,因此最为常用。劈裂法是巴西工程师F.卡内罗(1943)提出的,又称巴西劈裂法。其基本原理是基于圆盘受对径压缩的弹性理论解,圆盘中心处受拉应力及拉应力3倍的压应力作用,由于岩石抗拉强度远低于抗压强度,试件在受压应力断裂之前早已被拉应力拉断。劈裂法测定岩石抗拉强度的基本方法是:用一个实心圆柱体试件,沿径向施加压缩荷载至破坏,求出岩石的抗拉强度。按照《工程岩体试验方法标准》(GBT50266),试件的直径为48~54毫米,厚度
为直径的0.5~1.0倍,试件破坏时试件中心的最大拉应力
,式中
为破坏时的极限压力。这个
就是岩石抗拉强度
。