基于砂岩冻融敏感性的遗迹劣化预测

基于砂岩冻融敏感性的遗迹劣化预测

论文摘要

选择炳灵寺石窟微风化和中风化白垩纪砂岩,根据石窟小气候及水环境特征设计参照组、干燥冻融组、饱水冻融组和干湿冻融交替组4组物理加速风化试验,共进行24次循环,对比它们在每6个循环周期后的劣化模式、孔隙参数及波速的变化,以及循环结束后力学参数、粒径分布、胶结物含量、微观结构、颗粒形态和微孔隙含量等的变化。研究结果表明:较高风化程度砂岩的内部孔隙更容易被改造;围压越高冻融循环越剧烈时,风化程度对岩石三轴压缩强度、残余强度的影响越小;干湿冻融与饱水冻融循环能大幅降低2种风化程度砂岩的胶结物含量,将其变为疏松粗颗粒骨架结构,使其粒径更趋于均匀集中。试样峰值强度与有效孔隙率之间较好的拟合关系可用于指导工程实践。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 砂岩样选择
  •   1.2 砂岩的矿物学及岩石学特征
  •   1.3 试验方法
  • 2 结果与分析
  •   2.1 劣化模式对比
  •   2.2 有效(开孔)孔隙率和孔隙率变化
  •   2.3 波速变化
  •   2.4 三轴试验
  •     2.4.1 应力-应变关系
  •     2.4.2 强度参数
  •     2.4.3 风化程度、冻融条件对残余强度的影响
  •   2.5 有效孔隙率与峰值强度的关系
  • 3 砂岩冻融劣化的微观机制
  •   3.1 胶结物含量及微结构的变化
  •   3.2 粒度的变化
  •   3.3 颗粒形态及孔隙变化
  •   3.4 微观作用机制
  • 4 讨论
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 廖茹雪,谌文武,王南,刘伟

    关键词: 砂岩风化,风化程度,冻融循环,三轴试验,敏感性

    来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 兰州大学土木工程与力学学院,兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室

    基金: 甘肃省科技重大专项(18ZD2FA001))~~

    分类号: TU45

    页码: 3084-3096

    总页数: 13

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