冻融循环对风化花岗岩物理特性影响的实验研究

在冻结温度为-40℃，融化温度20℃的环境下对风化花岗岩进行0，10，20，30次冻融循环实验；并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验，得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度，孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表明：冻融循环后风化花岗岩饱和水状态下的质量均会增加；岩石内部的孔隙分布发生了明显变化；中小尺寸的孔隙数量增加且随循环次数增加而增长；花岗岩强度明显降低，冻融系数和单轴抗压强度随循环次数的增加而减小，弹性模量有所降低。最后利用损伤力学原理对岩样进行冻融损伤分析，得到有效应力与孔隙度表达式，为研究寒区岩体工程损伤破坏机理和稳定性评价提供参考数据。