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冻融循环作用下砂岩无损测试力学特性研究
冻融循环作用下砂岩无损测试力学特性研究
摘要：
冻融循环是砂岩岩体中常见的地质过程，其对砂岩岩石的力学特性具有重要影响。本研究通过对冻融循环条件下砂岩进行无损测试，研究了其力学特性的变化规律。结果表明，冻融循环使砂岩的抗压强度和弹性模量降低，同时引起破裂韧性的下降。这些研究结果对于砂岩岩体的工程设计和抗冻融破坏措施的制定具有重要意义。
关键词：冻融循环，砂岩，无损测试，强度，弹性模量，破裂韧性
1.引言
砂岩是一种常见的岩石类型，在土木工程和地质工程中有着广泛的应用。然而，冻融循环是砂岩岩体常见的地质过程，会对砂岩岩体的力学特性产生显著影响。因此，研究冻融循环作用下砂岩的力学特性变化规律，对于砂岩岩体的工程设计和抗冻融破坏措施的制定具有重要意义。
2.实验方法
本研究选择采集的砂岩样本进行冻融循环实验，并通过无损测试的方式对其力学特性进行评估。冻融循环实验由连续冻结和解冻过程组成，冻结过程在-20°C恒温条件下进行，解冻过程在室温下进行。冻融循环的次数和时间根据实验要求设置。无损测试采用超声波法和岩石试件弹性波传播速度进行评估。
3.结果与分析
经过冻融循环实验后，砂岩样本的抗压强度和弹性模量均发生了明显的变化。实验结果显示，随着冻融循环次数的增加，砂岩的抗压强度逐渐下降，弹性模量也呈现出类似的趋势。这是由于冻融循环过程中，砂岩中的微裂缝逐渐扩展并导致岩石内部的应力集中，从而使得砂岩的力学特性发生变化。
此外，冻融循环还对砂岩的破裂韧性产生了显著影响。研究结果显示，冻融循环后砂岩的破裂韧性明显下降，表明砂岩的抗裂性能变差。这是由于冻融循环过程中，砂岩中的微裂缝逐渐扩展并导致岩石的破坏，从而使砂岩的破裂韧性降低。
4.结论
本研究通过冻融循环实验和无损测试的方法，研究了冻融循环作用下砂岩的力学特性变化规律。结果表明，冻融循环使砂岩的抗压强度和弹性模量降低，同时引起破裂韧性的下降。这些研究成果对于砂岩岩体的工程设计和抗冻融破坏措施的制定具有重要意义。
参考文献：
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