超低温冻融循环下灰岩抗压强度与孔隙率的演化特征及衰减模型

为探究超低温冻融循环下灰岩抗压强度演化特征,在-100℃温度下对灰岩试样冻融循环0~12次,采用核磁共振、电镜扫描和单轴抗压强度试验探究灰岩试样解冻前和解冻后的孔隙率、抗压强度和微观结构。结果表明:(1)在超低温冻融循环条件下,随着冻融次数的增加,解冻前岩石抗压强度随冻融次数的增加呈线性降低,解冻后岩石抗压强度和岩石孔隙率随冻融次数的增加呈非线性降低;(2)解冻前岩石抗压强度来源于岩块自身强度与冰的强度,以及冰充当胶结物与固体颗粒黏结产生的固结力,使得解冻前岩石抗压强度始终大于解冻后岩石抗压强度;(3)Mutluturk衰减函数模型能较准确地表征超低温冻融循环下灰岩孔隙率的变化特性,但表征抗压强度特性的误差较大,基于此提出了改进模型,相关系数达0.9988,能够更为准确地表征灰岩在超低温冻融循环作用下的强度衰减特性。