软板岩膨胀特性试验及微观机制分析

针对软板岩内部特殊的构造及其遇水膨胀的特点，以湖南省怀化芷江地区的板岩为例，选取14组岩样分别进行矿物成分、微观结构测试和侧向约束膨胀试验，研究软质板岩的膨胀特性及其微观机制。结果表明：软质板岩侧向约束膨胀率与吸水时间之间呈指数函数关系，在试验早期，侧向约束膨胀率随吸水时间的延长而增大，且增长速率较快，侧向约束膨胀率-吸水时间关系曲线较陡；在试验后期，侧向约束膨胀率趋于稳定，侧向约束膨胀率-吸水时间关系曲线由陡变缓。侧向约束膨胀率随着吸水率的增长呈乘幂函数关系增长，在试验早期增长较快，而后增长速率变小，直至最后趋于稳定。轴向膨胀率随轴向荷载的增加呈负对数函数减小，初期减小幅度较大，后期逐渐变低。结构面方向和试样轴向的夹角α在区间[0°，90°]之间变化时，极限侧向约束膨胀率随着夹角α的增大而减小。