冻融花岗岩孔隙与单轴抗压强度的关联研究

该研究论文深入探讨了冻融过程对花岗岩孔隙结构及力学性能的影响。通过对冻融后花岗岩进行核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)测试和单轴抗压强度的力学试验，作者揭示了孔隙度和谱面积与岩石力学性质之间的密切关系。实验结果显示，孔隙的发育程度在很大程度上决定了岩石的力学损伤程度，NMR孔隙度和谱面积与单轴抗压强度呈现指数分布模式。这意味着随着孔隙的增加，岩石的强度会相应降低。 研究进一步利用分形理论对冻融后花岗岩的孔隙发育特征进行了细致的描述。分形维数的计算揭示了冻融过程中岩体内裂隙的形成和发展具有一种自相似性，即裂隙的形态和大小遵循相同的规律。分形维数越大，表明孔隙发育越复杂，岩石的力学强度也越弱，单轴抗压强度随孔隙度的增大而递减。 这项工作对于理解冻融环境下的岩石稳定性以及在工程应用中的材料选择具有重要意义，例如在冻土区的基础设施建设、地质灾害防治等领域。它提供了一种定量的方法来评估冻融作用对岩石物理性质的影响，为冻融区岩石力学行为的预测和防护提供了理论依据。同时，论文的实验方法和理论分析也为其他岩石类型的研究提供了可借鉴的范例。