多因素耦合作用下巖石凍融損傷機(jī)理試驗研究.pdf

1、巖石凍融損傷研究因其極強的寒區(qū)工程應(yīng)用背景，已經(jīng)成為巖石力學(xué)學(xué)科的研究熱點。開展多因素耦合作用下巖石凍融損傷機(jī)理試驗研究，對高海拔寒區(qū)礦業(yè)開發(fā)等巖體工程中凍融災(zāi)害的分析和防治，具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　論文以砂巖為研究對象，通過開展加卸載作用后巖石的凍融損傷試驗和復(fù)雜環(huán)境下巖石凍融損傷試驗，綜合運用力學(xué)分析和核磁共振測試技術(shù)等手段，對多因素耦合作用下凍融巖石的物理力學(xué)性質(zhì)變化和內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了觀測和分析，并基于試驗

2、結(jié)果對巖石凍融損傷機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　取得的主要成果如下:
　　(1)加卸載作用后巖石在凍融0-135次時，試件質(zhì)量無顯著變化，整體形狀完好，單軸抗壓強度隨凍融次數(shù)增加略微下降，試件泊松比變化規(guī)律不顯著。彈性模量隨著加卸載中卸荷點的增大而有所降低，凍融作用使試件脆性有所增強。
　　(2)化學(xué)環(huán)境對巖石試件損傷影響非常大，溶液內(nèi)試件隨凍融次數(shù)的增加，質(zhì)量和抗拉強度顯著減小，試件表面出現(xiàn)不同程度的剝落和掉塊。
　　

3、(3)黃砂巖試件的孔隙度隨凍融次數(shù)增加總體呈緩慢上升態(tài)勢，內(nèi)部損傷模式為:初始階段微小尺寸的新孔隙產(chǎn)生較快，后續(xù)小孔隙的擴(kuò)展緩慢。加卸載操作未對試件內(nèi)凍融損傷模式和孔隙結(jié)構(gòu)演變造成顯著影響。
　　(4)紅砂巖試件孔隙度隨凍融次數(shù)增加基本呈線性增加態(tài)勢，化學(xué)溶液顯著加速了巖石試件的孔隙擴(kuò)展。內(nèi)部損傷模式為:巖石在凍融初期原生小孔隙擴(kuò)展為大尺寸孔隙，隨后巖石內(nèi)部又產(chǎn)生新的次生小孔隙，小孔隙會迅速擴(kuò)展為大孔隙直至坍塌破壞。
　　結(jié)