基于电阻率试验的真空饱水-干燥循环砂岩性能分析

针对三峡库区的典型砂岩开展了试验研究,考虑到水位周期性变化的特点,对砂岩试件分别进行了循环次数n=0(自然状态)、1、3、5、9及13的真空饱水-干燥循环作用;分别测试循环后砂岩试件饱水状态及干燥状态的电阻率,并对饱水状态试件进行了物理、力学性能试验,分析了砂岩试件饱水电阻率Res和干燥电阻率Red随着真空饱水-干燥循环次数n变化的规律,对比了饱水电阻率Res、孔隙率P、饱和含水率ws、单轴抗压强度σc、弹性模量E与n的相关关系;结合饱水砂岩试件的SEM结果,分析了砂岩试件的电阻率与其物理、力学性能指标及微观特征之间的相关性。结果表明:自然状态砂岩试件经过1次饱水作用后,饱水电阻率Res下降了81.6%;Res随着n的增加而增大,增长趋势相对稳定;n从5增加到9时,干燥电阻率Red呈跳跃式增大,而n=5~9时,SEM图显示砂岩试件内部有明显裂隙出现;与Res相比,Red变化幅度更大;当n=5时,砂岩试件的Res、P、ws、σc、E均出现了特征点,且Res与P、ws随着n变化的规律基本相同,表明Res可以作为分析真空饱水-干燥循环砂岩宏-微观特性的有效指标。