冻融岩石核磁共振检测及冻融损伤机制分析

以花岗岩为岩样在最低冻结温度为-40℃、融化温度为20℃的条件下对5组岩样开展了冻融循环试验，最高累积冻融循环次数为100次，并采用核磁共振（nmr）技术检测岩样内部损伤变化。试验结果表明，冻融作用会对岩石内部造成损伤，循环次数达到一定值时岩样表面产生明显裂纹；nmrt2谱图和成像结果表明，冻融作用使岩样孔隙结构重新分布，孔隙数量随循环次数增加而增加，产生裂纹后t2曲线信号幅度发生显著变化。最后使用损伤力学原理对花岗岩冻融损伤机制进行探讨，得到材料连续性与孔隙率的损伤关系、有效应力与孔隙率的关系表达式，并以岩样核磁共振结果为基础，得出其有效应力与循环次数的表达式。