蔡美峰[138]、谢和平[139]认为相对于金属等匀质材料，岩石宏观变形特性的一个重要方面就是体积膨胀效应明显，即扩容现象显著。在本文试验中，也证实了这一点。不同围压下岩样的偏应力-体积应变曲线如图2-8所示，由图中可以看出，偏应力-体积应变曲线可以分为四个阶段如下所述：
（1）非线性体积压缩阶段 曲线为一斜率逐渐增加的曲线。此阶段与偏应力-轴向应变曲线的压密段相对应。
（2）体积线性压缩阶段 曲线为一直线段或近似直线，体积应变继续增大，岩样体积随偏应力增大呈线性变化。在此阶段后期，岩石的体积变形曲线向左弯转，开始偏离直线段，出现扩容，即为图中A点所示；
（3）体积不变阶段 在这一阶段随着偏应力增加，岩石体积虽有变形，但体积应变增量接近于零，即岩石体积大小几乎没有变化。此阶段与偏应力-轴向应变曲线的损伤发展段相对应；
（4）扩容阶段 当岩样受力超过其峰值强度的80%后，岩样变形以横向变形为主。在此阶段内，轴向应变增加缓慢，而径向应变急剧增加，表现在体积应变上即为岩石试件的体积不是减小而是大幅度增加，且增长速率越来越快，最终导致试件发生破坏。由本次试验结果可知，试验所用正长岩岩样存在着一个最小的体积状态，处于这一状态的应力称为扩容极限边界或压缩极限边界。当岩样位于低于这一边界线的应力状态时，试件就不会发生扩容变形；当应力状态超过这一状态时，试件就会发生扩容变形。这一现象与盐岩类似。表2-2为不同围压下岩样扩容起始点所对应的轴向应力。扩容时的应力约为峰值强度的0.78倍，该比值随围压变化不大。
图2-8 不同围压下岩样的偏应力-轴向应变/体积应变/径向应变曲线(www.xing528.com)
a）围压为5MPa b）围压为30MPa
表2-2 岩样初始扩容时所对应的应力值
（续）
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