以巖石為例-簡單介紹抗壓強度

    巖石的抗壓強度是指在無側束狀態下(Unconfined)所能承受的zui大壓力 ，通常以每平方公分多少公斤，或每平方英寸多少磅。換言之，它指把巖石的加壓至破裂所需要的應力。

    巖石的zui大抗壓強度的量測，通常是在固定的實驗室中進行，并利用功率為十至一百噸以上的特殊水壓機來把測試樣本壓碎。為測試巖石的抗壓強度，其樣品需制成立方體或圓柱體的形狀，同時其尺寸還得視巖石的不同而異。對高強度的巖石而言，立方體形狀的樣品尺寸為5㎝×5㎝×5㎝，中等強度的巖石其樣品尺寸為7㎝×7㎝×7㎝，而松軟的巖石其樣品尺寸為10㎝×10㎝×10㎝。對于礦物成份不均勻的巖石，其立方體形狀的樣品尺寸，應較礦物成份均勻的巖石為大。

    為了避免獲得不準確的結果，應該采取同一石料的若干樣品分別在干燥或潮濕的狀況下進行試驗。不過這種測試未必能夠得到正確的數據，因為即使同一種的巖石，其抗壓強度也不一定*相同，還要看壓縮方向和樣品的構造等關系而定。此種具有方向的性質，以頁巖特別顯著。

    下面介紹來自中國儀器超市zui簡單的抗壓強度試驗，將樣品壓碎的力以P來表示。

    樣品的剖面面積為2吋×2吋即4平方吋，同時已知巖石的抗壓強度為每平方吋一萬磅(10,000psi)，如此對樣品施以10,000×4=40,000磅壓力時，樣品將會被破壞。

    折疊公式

    p=P/A

    式中 p為抗壓強度，以每平方吋多少磅(psi)、每平方公分多少公斤為單位，P為壓力，以磅、公斤為單位，A為剖面面積，以平方公分、平方吋為單位。

    大致說來，火成巖、石英巖和特別堅硬的硅質砂巖，具有zui大的抗壓強度。例如一些未風化之玄武巖，其無側束抗壓強度可達到60,000psi。影響巖石抗壓強度的因素很多，其zui重要的有三種因素:組織、膠結物的性質、壓力的方向等。

    折疊組織

    以結晶粒子大小而言，一些細粒的巖石或隱晶質的巖石，其抗壓強度往往要較粗粒為大。例如細粒的砂巖，其抗壓強度便要較粗粒為大。以火成巖和變質巖而言，當中有些晶體彼此鉤結得很牢固，其抗壓強度自然要較一些鉤結不良的為大。

    折疊膠結物的性質

    在沉積巖方面其抗壓強度，大多決定于膠結物的性質，特別以砂巖、礫巖和角礫巖為然。例如，假如巖石中的膠結物是黏土，則砂巖的抗壓強度一定很低;假如巖石中的膠結物是石英的話，則砂巖的抗壓強度一定變成zui強，這些石英所膠結的巖石又稱為硅化。

    折疊壓力的方向

    巖石的抗壓強度也決定于擠壓應力作用的方向。以沉積巖而言，它們具有層面的，如果應力作用的方向和層面垂直，則巖石的抗壓強度為zui大。此外，某些巖石常常具有裂縫、礦脈或片理等類的構造，如果它們的方向和破裂面的方向一致時，則對巖石的抗壓強度自然影響很大。