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冻结白垩系砂岩强度特性试验研究
冻结白垩系砂岩强度特性试验研究
摘要：
白垩系砂岩是一种常见的岩石类型，在工程建设中具有广泛的应用。然而，由于其特殊的构成和物理性质，白垩系砂岩的强度特性常常受到冻融循环的影响。本文通过一系列试验研究，考察了冻结对白垩系砂岩强度特性的影响，并对其规律进行了分析和讨论。
1.引言
白垩系砂岩是一种由白垩纪沉积形成的岩石，具有较低的孔隙度和渗透性，并且常常含有含水层。这些特性使白垩系砂岩在水利工程和地质工程中具有广泛应用。然而，在寒冷地区，冻融循环对白垩系砂岩的强度特性产生重要影响。因此，对冻结白垩系砂岩强度特性的研究具有重要实际意义。
2.试验方法
本研究选取了具有代表性的白垩系砂岩样品进行试验研究。试验包括冻结-解冻试验、抗压试验和剪切试验。首先，将样品放入冷冻设备中进行冻结处理，并记录温度和时间参数。然后，利用压力机和剪切试验设备对冻结后的样品进行抗压和剪切试验，测量其强度和变形特性。最后，通过数据处理和统计分析得出试验结果。
3.结果与分析
根据试验结果，冻结对白垩系砂岩的强度特性有显著影响。首先，冻结过程中水分的膨胀会引起样品孔隙度的增加，从而使得岩石的抗压强度和剪切强度降低。其次，冻结过程中水分的结冰会形成冰片和冰晶，进一步加剧了岩石的损伤。最后，解冻过程中冰片和冰晶的融化会导致岩石内部的微观空隙增大，从而使得岩石的强度进一步下降。
4.影响因素分析
试验结果表明，冻结白垩系砂岩强度特性受到多种因素的影响。首先，岩石的物理性质、孔隙结构和含水层状况对冻结效应起着决定性作用。其次，冻结温度和冻结速率也会影响冻结效应的程度。最后，冻结-融化循环的次数和周期对岩石的强度恢复也具有重要影响。
5.结论
冻结对白垩系砂岩的强度特性具有显著影响。冻结过程中的水分膨胀和结冰会导致岩石的抗压和剪切强度降低，解冻过程中的冰融化会进一步加剧岩石的损伤。岩石的物理性质、孔隙结构和含水层状况是影响冻结效应的主要因素。为了提高白垩系砂岩在寒冷地区的工程应用质量，需要进一步研究并制定相应的冻结处理和强度恢复策略。
参考文献：
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