冻融循环下钙质砂岩力学特性及其损伤劣化机制的试验研究

作者：韩铁林; 陈蕴生; 师俊平; 李智慧

来源：岩土工程学报, 2016, 38(10): 1802-1812.

• 砂岩
• 化学腐蚀
• 冻融循环
• 劣化模式
• 抗压强度
• 纵波波速
• 微细观结构

通过室内试验的方法,研究了水化学溶液和冻融耦合作用下砂岩的损伤劣化机制和物理力学特性。对浸泡在不同的化学溶液条件下的砂岩分别开展冻融循环试验研究,并对不同冻融循环次数下砂岩的物理力学特性进行量测。研究发现:不同水化学溶液和冻融循环耦合作用下,砂岩试样损伤劣化模式不同,2种主要模式为颗粒剥落、片落模式和裂纹模式。强酸性环境下(pH=3.0),砂岩物理力学特性的冻融循环损伤劣化程度最大,强碱性环境(pH=12.0)次之;在中性至弱碱性环境下,其冻融损伤劣化程度虽然有一定的缓解,但仍随着循环次数的增加而不断加剧。Na2SO4溶液的浓度越大,砂岩试样冻融系数的降低速率越大;0.01 mol/L NaHCO3 pH=9.0下砂岩试样的冻融循环劣化程度相对0.01 mol/LNa2SO4 pH=9.0下小;岩石的冻融损伤劣化与其所处的水化学环境密切相关,水化学溶液对砂岩有一定的化学腐蚀作用,水化学溶液与冻融循环的耦合作用对岩石的损伤劣化是相互促进的,共同影响着砂岩的损伤劣化程度。

• 出版日期2016
• 单位西安理工大学; 建筑工程学院