岩石抗拉强度

岩石试件在单轴拉力作用下抵抗破坏的极限能力，或极限强度，在数值上等于破坏时的最大拉应力。岩石抗拉强度由室内直接抗拉试验和间接抗拉试验确定。

直接抗拉试验

采用圆柱形试件，两端用夹持器固定在拉力机上（图1），对试件施加轴向拉力直至断裂破坏。抗拉强度按式（1）计算。

式中，R_t为岩石抗拉强度，Pa；T_max为岩石破坏时的最大轴向拉力，N；A为试件破坏处的横截面面积，m²。

图1 岩石直接抗拉试验试件

该法制备试件较难，两端固定处常有应力集中，且难免荷载偏心，影响试验结果。

间接抗拉试验

有多种方法，如劈裂法、弯曲试验法、离心机法等，以劈裂法用得最广。劈裂法又称巴西试验法，在压力机上进行。试件采用圆柱形、立方形和不规则形（也有采用圆盘形和圆环形的），以圆柱形用得最多。试验时由压力机沿圆柱体直径方向逐渐施加集中线荷载，直至试件沿着受力的直径劈开，如图2（a）、（b）所示。受载时试件内部的应力分布如图2（c）所示。抗拉强度（R_t）用式（2）计算。

式中，P_max为试件劈裂时的最大荷载，N；D为圆柱形试件的直径，m；l为圆柱形试件的长度，m。

图2 岩石劈裂试验

（a）劈裂试验加载情况；（b）试件开裂情况；（c）试件内的应力分布σ_x—水平向拉应力；σ_y—垂直向压应力

对于立方体试件，可在立方体中央加线荷载，抗拉强度仍按式（2）计算，但应将其中的Dl代以a²，a为立方体的边长，m。对于形状接近球体的不规则试件，可在压力机上做点荷载试验直至破坏。抗拉强度（R_t）用式（3）计算。

式中，P_max为试件破坏时的荷载，N；d为不规则试件的高度，m。

劈裂法的优点是简便易行，操作方便；缺点是试件受力情况与纯拉伸情况尚有一定出入。

岩石的抗拉强度比抗压强度小得多，最坚硬岩石的抗拉强度只有30MPa左右。许多岩石的抗拉强度小于2MPa。一般情况下，抗拉强度约为抗压强度的1/10。对于有裂隙的岩体，工程上往往不考虑其抗拉强度。