金属矿山

作者：彭成,李安然,刘顺,谢阳发,钟启明

单位：1. 南华大学土木工程学院,湖南 衡阳 421000;2. 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室,江苏 南京 210000

关键词：砂岩,水化学,冻融循环,力学特性,损伤变量,

基金：水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室开放基金项目(编号:YK319008);国家自然科学基金青年基金项目(编号:51708273);湖南省教育厅项目(编号:20C1608)。

为研究水化学—冻融循环耦合作用下的砂岩力学特性变化及损伤劣化规律,通过水化学溶液浸泡和冻融循环作用获得不同损伤程度的砂岩试样,进行单轴压缩试验,分析其力学特性,并通过 SEM 扫描电镜从微细观角度讨论了砂岩损伤劣化机理。 研究结果表明:① 随着冻融循环次数增加,砂岩在酸性溶液下的纵波波速衰减程度与质量损失率较中性溶液下更大,且酸性溶液 pH 值越低响应幅度越大;② 峰值应力与冻融循环次数呈负相关,与浸泡溶液 pH 值呈正相关,砂岩呈现出由脆性向延性转化的趋势;③ 从微细观结构角度分析得出砂岩损伤劣化是交替进行并不断积累的;④ 以弹性模量定义砂岩损伤变量,拟合建立了损伤变量规律函数模型,表明浸泡溶液 pH 值越低、冻融循环次数越高的砂岩损伤劣化程度越大。 研究成果可为受酸侵蚀环境下寒区工程建设、矿山地下开采提供参考。

来源：2023年第03期

《金属矿山》期刊编辑部

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