冻融循环与围压对岩石物理力学性质影响研究

韩财宝，朱 婷,王春霞

(皖江工学院 基础部，安徽 马鞍山 243000)

近年来，我国加大了西部开发投资力度，逐渐扩大西部资源开采范围。由于资源开采期间容易受到恶劣天气的影响[1]，当地域季节更换时，岩体工程所受影响较大，施工期间经常遇到冻融破坏问题，或者受昼夜循环同样会出现此类问题[2]。该问题的出现，加大了资源开发难度。岩石是一种短缺材料，在严寒地区其力学性能容易受到影响[3]。为了安全且高质量地开发岩石资源，本文将探究不同条件下岩石力学性质，作为资源开发参考依据。

1 试验材料与试验仪器

1.1 试验材料与制备

试验选取红砂岩作为试验材料，为了尽可能减少其他因素对试验的影响，该研究利用套孔岩芯直接取样。该项操作以岩层沉积方向作为标准，沿着这个方向取样，从而保证岩石结构不遭受破坏。经过打磨加工，将取出的试样制作为标准岩样，规格为φ50mm×100mm。在开展试验之前，检查试样，剔除表面缺陷较为显著的试件，而后检测试件的纵向波速，从中选取波速相近的试件作为实验材料，共计60个[4]。

经过测试可知试验使用的红砂岩波速大小为1450m/s，饱和密度大小为2.02g/cm3，干密度大小为1.77g/cm3，孔隙率大小为14.32%。

1.2 试验仪器

试验使用到的仪器主要有电子天平(误差为±0.01g)、真空抽气机、声波检测仪(型号为RS-STO1C)、烘箱、干燥皿、力学测试系统(产品型号为MTS815)、快速冻融循环机(型号为XMT605)等。

MTS815系统由多个设备组成，除了起到控制作用的数字控制系统、动力围压控制系统以外，还包括孔压渗透系统、轴向加载架、动力油源[5]。……