白垩系砂岩冻融损伤试验：影响机制与控制因素

本研究论文主要关注白垩系砂岩在人工冻结条件下的宏观与微观损伤特性，通过对粗粒和中粒砂岩这两种材料作为研究对象，进行了详细的试验分析。首先，研究人员对砂岩的饱和吸水率进行了对比试验，发现经过冻融过程后，两种砂岩的饱和吸水率都有所增加，其中粗粒砂岩的增加幅度更大。这表明冻融作用可能使砂岩内部的水分含量显著上升，影响其干燥状态。 接着，通过氮气吸附实验，研究了冻融对砂岩微观结构的影响。结果显示，粗粒砂岩在冻融循环后，比表面积和孔容增大，但平均孔径减小，这意味着其孔隙结构可能发生一定程度的变化。相比之下，中粒砂岩的孔容呈现出减小的趋势，这可能与其粒径大小和冻融过程中孔隙的填充或关闭有关。 在力学性能方面，冻融作用导致两种砂岩的单轴抗压强度和弹性模量都出现了不同程度的下降。粗粒砂岩的这两个参数的降低更为明显，说明其抵抗压缩的能力受到了更大的影响。值得注意的是，低温冻结似乎对增强砂岩的强度有所帮助，尤其是对于粗粒砂岩，其单轴抗压强度的提升超过了中粒砂岩。 该研究深入探讨了这些现象背后的机制，指出岩体的结构特征，如粒径和孔隙分布，以及砂岩的饱和状态，是决定冻融损伤程度的关键因素。这些发现对于理解白垩系砂岩在冻融环境下的耐久性及其工程应用具有重要意义，有助于优化设计策略，减少工程中的冻融破坏风险。 这篇论文提供了一个细致入微的视角，揭示了白垩系砂岩在冻融循环下的微观损伤过程，这对于地质工程、建筑材料科学以及冻土区基础设施的稳定性评估具有实用价值。