云岡石窟砂巖風化問題由來已久,凍融循環(huán)作用是石窟砂巖風化的重要影響因素,研究凍融循環(huán)條件下砂巖的變形破壞規(guī)律對云岡石窟防風化治理具有重要意義。本文在總結前人研究的基礎上,研究凍融循環(huán)條件下不同含水狀態(tài)含層理砂巖凍融變形破壞規(guī)律,對不同含水狀態(tài)含層理及完整砂巖展開凍融循環(huán)實驗,具體研究工作為:對飽水、自然含水、干燥三種含水狀態(tài)下含層理、完整砂巖分別進行凍融循環(huán)試驗,測定了各狀態(tài)砂巖的宏觀物理力學參數(shù)隨凍融循環(huán)周期的變化規(guī)律。隨著凍融循環(huán)周期的增大,縱波波速、質量、抗壓強度、抗拉強度和彈性模量逐漸降低。水分和層理均削弱了巖樣抗凍融能力。在凍融循環(huán)過程中實時測定6種狀態(tài)巖樣的應變變化過程。結果顯示:含水巖樣變形主要包括溫度效應造成的熱脹冷縮變形和水分結冰膨脹造成的凍脹變形。熱脹冷縮變形受巖樣自身顆粒成分和顆粒組成非均勻程度影響,所以含層理巖樣比完整巖樣熱脹冷縮變形大,而含水率越高凍脹變形越大。對不同凍融周期后巖樣進行微細觀形貌觀測。隨凍融周期增加,微觀尺度下膠結物出現(xiàn)松散,致密度降低,同時伴隨著裂隙的萌生和發(fā)育。裂隙產(chǎn)生位置主要包括膠結物-顆粒連接處、顆粒-顆粒交界處。細觀尺度下,飽水含層理...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

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致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 云岡石窟凍融風化研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容及技術路線
2 不同含水狀態(tài)砂巖凍融循環(huán)實驗方案
    2.1 實驗設備
    2.2 巖樣選取及試件制備
    2.3 砂巖凍融實驗方案
3 凍融循環(huán)條件下砂巖物理力學性質研究
    3.1 凍融循環(huán)條件下含層理砂巖物理性質變化規(guī)律
    3.2 單軸壓縮力學性質變化規(guī)律
    3.3 不同凍融周期砂巖抗拉力學特性變化規(guī)律
    3.4 本章小結
4 凍融循環(huán)過程中砂巖宏觀變形破壞特征研究
    4.1 不同狀態(tài)砂巖凍融循環(huán)條件下變形過程分析
    4.2 不同凍融周期砂巖應變變化規(guī)律分析
    4.3 基于凍融過程中應變變化規(guī)律的損傷分析
    4.4 本章小結
5 砂巖凍融細微觀變形破壞研究
    5.1 砂巖微觀結構變化規(guī)律分析
    5.2 砂巖表面細觀結構變化規(guī)律分析
    5.3 本章小結
6 凍融循環(huán)條件下砂巖變形破壞規(guī)律研究
    6.1 熱脹冷縮效應造成巖樣結構變形的機理分析
    6.2 考慮非均質性的凍脹破壞機理分析
    6.3 含水砂巖凍脹破壞規(guī)律分析
    6.4 本章小結
7 結論、創(chuàng)新點及展望
    7.1 結論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3855619