低温冻结状态下岩石的变形特性及力学行为研究

• 作者: 席新林
• 来源期刊: 兰州理工大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 冻结岩石 饱水率 抗压强度 抗拉强度 变形 声发射 破坏过程
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 21-27
• 页数: 7页
• 分类号: TB121
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5196.2022.02.004

摘要

为研究冻土地区不同含水状态下冻结岩石的力学行为,对凝灰岩和玄武岩冻土试件进行了常温20℃和低温-20℃下的单轴压缩试验和巴西劈裂试验.通过观察其变形行为和声发射活动,研究了其断裂破坏过程以及饱水率对材料强度和变形性能的影响.结果表明,冻结岩石的破裂过程分为以下几个阶段:Ⅰ阶段为裂纹气孔闭合;Ⅱ阶段为弹性变形;Ⅲ阶段为裂缝起裂与稳定裂缝扩展;Ⅳ阶段为裂缝不稳定扩展.同时,Ⅲ阶段开始处的应力水平随着饱水率的增加而增加.峰值应力强度和应变均随着饱水率的增加而增加,它们之间的关系可以用直线来近似表示.岩石脆性度随饱水率的增加而降低,间接抗拉强度对饱水率的影响比单轴抗压强度更敏感.