吉林大学学报(地球科学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (4): 1195-1203.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20220055

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

水化-冻融耦合作用下大理岩单轴蠕变力学特性

赵越1, 2, 3,李磊1,闫晗1,肖万山4,苏艳军5   

  1. 1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁 阜新 123000
    2.辽宁工程技术大学阜新转型创新发展研究院,辽宁 阜新 123000
    3.辽宁省资源型城市可持续发展研究基地,辽宁 阜新 123000
    4.中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队,沈阳 110004
    5.中国建筑东北设计研究院有限公司,沈阳 110166

  • 收稿日期:2022-03-08 出版日期:2023-07-26 发布日期:2023-08-11
  • 作者简介:赵越(1995),男,副教授,博士,主要从事地质资源与地质工程方面的研究,E-mail: zhaoyue9501@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51774165);辽宁省教育厅青年科技人才“育苗”项目(LJ2020QNL003);辽宁工程技术大学学科创新团队项目(LNTU20TD-05)

Uniaxial Creep Mechanical Properties of Marble Under Hydration Freeze-Thaw Coupling

Zhao Yue1,2,3, Li Lei1, Yan Han1, Xiao Wanshan4, Su Yanjun5   

  1. 1.  Mining Institute, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, Liaoning, China
    2. Institute of Innovation and Development for Fuxin Transition, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, Liaoning, China
    3.  Liaoning Province Resource-Based City Sustainable Development Research Base, Fuxin 123000, Liaoning, China
    4.  Liaoning Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry, Shenyang 110004, China
    5.  China Architecture Northeast Design and Research Institute Co. Ltd., Shenyang 110166, China
  • Received:2022-03-08 Online:2023-07-26 Published:2023-08-11
  • Supported by:
    the National Natural Science Foundation of China (51774165), the “Nurturing Seedlings” Project of Young Science and Technology Talents of the Department of Education of Liaoning Province (LJ2020QNL003) and the Project Funded by the Discipline Innovation Team of Liaoning Technical University (LNTU20TD-05)

摘要: 为探究岩石在水化-冻融耦合作用下的蠕变规律,以湖北地区某露天边坡大理岩为研究对象,设置酸性、中性、碱性3种溶液环境浸泡,开展不同冻融循环次数条件下的单轴压缩蠕变试验,并对比分析大理岩宏观破坏形态和断口细观特征。结果表明:1)在同一冻融循环次数条件下,酸性溶液环境中的瞬时、蠕变应变量及蠕变速率均最大,碱性溶液环境次之,中性溶液环境最小;2)大理岩长期强度为瞬时强度的0.685~0.812,长期强度折减较大;3)酸性溶液对大理岩颗粒结构的损伤劣化程度强于碱性溶液,但随着冻融作用的增强,碱性溶液对岩石结构的损伤程度逐渐接近酸性溶液。

关键词: 水化学, 冻融循环, 大理岩, 蠕变, 损伤, 断口

Abstract: In order to explore the creep law of rock under the coupling action of hydration, freezing and thawing, taking the marble of an open-pit slope in Hubei as the research object, the uniaxial compression creep tests under different freeze-thaw cycles were carried out by soaking in acid, medium and alkali solutions, and the macro failure morphology and fracture micro characteristics of marble were compared and analyzed. The results showed that: 1) Under the same number of freeze-thaw cycles, the instantaneous, creep strain and creep rate in acidic environment were the largest, alkaline was the second, and neutral was the smallest. 2) The average long-term strength of marble was 0.685-0.812 of the instantaneous strength, and the long-term strength was greatly reduced. 3) The damage degree of acid solution to marble particle structure was stronger than that of alkaline solution, but with the enhancement of freeze-thaw effect, the damage degree of alkaline solution to rock structure was gradually close to that of acid solution.

Key words: hydrochemistry, freeze thaw cycle, marble, creep, damage, fracture 

中图分类号: 

  • TU452
[1] 柴少波, 宋浪, 周炜, 付晓东, 周永强.

水岩作用对充填节理岩石劣化的影响 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(5): 1510-1520.

[2] 李世杰, 骆祖江, 徐明钻, 张斌. 沿海地区地下水水质特征及其对地下水源热泵系统潜在性危害[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(4): 1204-1215.
[3] 韩朝辉, 朱一龙, 赵超, 王郅睿, 丁廉超, 田辉, 赵立磊, 赵浩, 李新斌, 龚文强, 李晓明. 汉中盆地西侧土关铺—大安镇一带山区泉水水化学特征及成因机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1996-2004.
[4] 束龙仓, 温中琦, 张岩, 李进, 马倩, 陆小明. 苏北沿海地区潜水水化学特征及形成机理[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(4): 1223-.
[5] 何锦, 郑一迪, 邓启军 , 何雪琴. 我国北方新生代玄武岩地下水化学特征及其成因:以河北省张北县为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(1): 171-.
[6] 吕建航, 杨忠年, 时伟, 李国玉, 凌贤长, 张莹莹. 冻融循环下加筋膨胀土边坡稳定性模型试验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(5): 1587-1596.
[7] 张琦, 杨忠年, 时伟, 凌贤长, 涂志斌. 冻融循环下初始含水率对非饱和膨胀土剪切特性试验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(5): 1544-1550.
[8] 徐新木, 张耀平, 付玉华, 雷大星, 邹雄刚. 冻融循环下含节理类岩石试样剪切破坏特性[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(2): 483-494.
[9] 曹阳, 申月芳, 焦志亮, 翟远征, 杨耀栋. 中新天津生态城孔隙水化学垂向分布及其成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2019, 49(4): 1109-1120.
[10] 洪梅, 韩旭, 王蔷, 刘璐, 史玉玺. 硫化纳米铁对模拟地下水中Cr(Ⅵ)的去除效果及影响因素[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(6): 1821-1830.
[11] 高红梅, 兰永伟, 周莉, 孟丽岩. 温度作用下缺陷花岗岩热损伤:以甘肃北山缺陷花岗岩为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(6): 1795-1802.
[12] 张泽, 周泓, 秦琦, 邴慧, 武俊杰, 周攀峰. 冻融循环作用下黄土的孔隙特征试验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(3): 839-847.
[13] 董维红, 孟莹, 王雨山, 武显仓, 吕颖, 赵辉. 三江平原富锦地区浅层地下水水化学特征及其形成作用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(2): 542-553.
[14] 尹崧宇, 赵大军, 周宇, 赵博. 超声波振动下非均匀岩石损伤过程数值模拟与试验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(2): 526-533.
[15] 陈盟, 吴勇, 高东东, 常鸣. 广汉市平原区浅层地下水化学演化及其控制因素[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(3): 831-843.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 程立人,张予杰,张以春. 西藏申扎地区奥陶纪鹦鹉螺化石[J]. J4, 2005, 35(03): 273 -0282 .
[2] 李 秉 成. 陕西富平全新世古气候的初步研究[J]. J4, 2005, 35(03): 291 -0295 .
[3] 和钟铧,杨德明,王天武,郑常青. 冈底斯带巴嘎区二云母花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年[J]. J4, 2005, 35(03): 302 -0307 .
[4] 陈 力,佴 磊,王秀范,李 金. 绥中某电力设备站场区地震危险性分析[J]. J4, 2005, 35(05): 641 -645 .
[5] 纪宏金,孙丰月,陈满,胡大千,时艳香,潘向清. 胶东地区裸露含金构造的地球化学评价[J]. J4, 2005, 35(03): 308 -0312 .
[6] 初凤友,孙国胜,李晓敏,马维林,赵宏樵. 中太平洋海山富钴结壳生长习性及控制因素[J]. J4, 2005, 35(03): 320 -0325 .
[7] 李斌,孟自芳,李相博,卢红选,郑民. 泌阳凹陷下第三系构造特征与沉积体系[J]. J4, 2005, 35(03): 332 -0339 .
[8] 李涛, 吴胜军,蔡述明,薛怀平,YASUNORI Nakayama. 涨渡湖通江前后调蓄能力模拟分析[J]. J4, 2005, 35(03): 351 -0355 .
[9] 旷理雄,郭建华,梅廉夫,童小兰,杨丽. 从油气勘探的角度论博格达山的隆升[J]. J4, 2005, 35(03): 346 -0350 .
[10] 章光新,邓伟,何岩,RAMSIS Salama. 水文响应单元法在盐渍化风险评价中的应用[J]. J4, 2005, 35(03): 356 -0360 .