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）

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293

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 

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