不同饱和度冻融砂岩动态冲击压缩特性及损伤机制研究

为研究饱和度对冻融砂岩动态冲击压缩特性的影响，以饱和度0%,25%,50%,75%和100%的红砂岩为研究对象，分别进行0,25和50次冻融循环后进行动态冲击压缩试验。结果表明：在相同冻融循环次数下，随饱和度的增加，岩样内部冻融损伤作用逐渐加剧，冻融岩样的动态力学性能劣化幅度随饱和度的增加持续增大；当饱和度相同时，随冻融循环次数的增大，岩样的动态力学性能逐渐劣化，表现为峰值强度减小，峰值应变和分形维数增大。饱和度对冻融岩样动态力学性能的影响高于冻融循环次数的影响。当饱和度低于25%时，冻融循环次数的增加对岩样动态力学性能的劣化程度较小；饱和度大于25%时，随冻融循环次数的增加，岩样内部冻融损伤逐渐累积，动态力学性能下降，且饱和度越大，动态力学性能劣化越显著。随饱和度的增加，冻融岩样内部损伤加剧，出现孔隙、沿晶裂隙和穿晶裂隙，岩样基质颗粒之间的胶结能力减弱，导致冲击荷载作用下岩样的破碎程度增加，分形维数增大，能量利用率下降。