冻融循环对风化花岗岩物理特性影响的实验研究  

Experimental study of freezing and thawing cycle influence on physical characteristics of weathered granite

作　　者：周科平[1] 许玉娟[1] 李杰林[1] 张亚民[1] 

机构地区：[1]中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083

出　　处：《煤炭学报》2012年第S1期70-74,共5页Journal of China Coal Society

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51074178)

摘　　要：在冻结温度为-40℃,融化温度20℃的环境下对风化花岗岩进行0,10,20,30次冻融循环实验;并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验,得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度,孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表明:冻融循环后风化花岗岩饱和水状态下的质量均会增加;岩石内部的孔隙分布发生了明显变化;中小尺寸的孔隙数量增加且随循环次数增加而增长;花岗岩强度明显降低,冻融系数和单轴抗压强度随循环次数的增加而减小,弹性模量有所降低。最后利用损伤力学原理对岩样进行冻融损伤分析,得到有效应力与孔隙度表达式,为研究寒区岩体工程损伤破坏机理和稳定性评价提供参考数据。在冻结温度为-40℃,融化温度20℃的环境下对风化花岗岩进行0,10,20,30次冻融循环实验;并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验,得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度,孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表明:冻融循环后风化花岗岩饱和水状态下的质量均会增加;岩石内部的孔隙分布发生了明显变化;中小尺寸的孔隙数量增加且随循环次数增加而增长;花岗岩强度明显降低,冻融系数和单轴抗压强度随循环次数的增加而减小,弹性模量有所降低。最后利用损伤力学原理对岩样进行冻融损伤分析,得到有效应力与孔隙度表达式,为研究寒区岩体工程损伤破坏机理和稳定性评价提供参考数据。

关 键 词：风化花岗岩 冻融 核磁共振 单轴抗压试验 有效应力 

分 类 号：TD82[矿业工程—煤矿开采] TQ53[矿业工程—矿山开采]