寒区花岗岩冻融损伤破坏的试验研究

以福建安南水头镇花岗岩为研究对象,对不同温度(-20,-30,-40,-50℃)条件冻融循环处理的岩样采用三轴压缩试验、三点弯曲试验、表观显微镜观测和微观电子显微镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)分析等手段,分析冻融循环作用后岩石材料的物理力学特性及微观损伤变化规律。试验结果表明:随着围压的增高,冻结温度对花岗岩峰值强度的影响减弱;随着冻结温度的降低,花岗岩的抗拉强度损失率呈增大的趋势,花岗岩的黏聚力减小,而内摩擦角有增大的趋势;冻融循环次数相较冻融温度对其表观损伤的影响更大。由XRD和SEM试验分析可知:冻融循环前、后花岗岩试样的矿物成分基本没有变化,但微观结构变得疏松,表面形态粗糙,破坏面增多,表现为宏观上的花岗岩峰值强度的降低。