含水率对砂岩动态拉伸强度的影响

来源：黄金科学技术杂志2019年第2期北京时间：

作者：赵建平,王明虎,赵奕翰

单位：1. 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083,2. 中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014

摘要：工程中的岩石具有不同的含水性，研究不同含水率岩石动态力学性质的变化规律，对岩石工程的设计和建设具有很强的指导意义。为研究不同含水率对砂岩动态拉伸强度的影响，利用霍普金森压杆（SHPB）试验装置对不同含水率试样进行了一系列动态巴西劈裂试验，研究了不同含水率砂岩在不同加载率条件下的动态拉伸强度变化规律。试验结果表明：岩石的动态拉伸强度随着加载率的增加而增加，其率相关性与含水率有关，饱和试样的率相关性较强，而干燥岩石的动态强度对加载率的变化不敏感。当加载率较低时，岩石的拉伸强度随着含水率的增加而降低；当加载率较高时，由于水的Stefan效应，水对岩石裂纹产生抗力，阻碍其扩展，导致岩石强度增加，饱和试样的动态拉伸强度出现高于非饱和试样强度的现象。

关键词：含水率,加载率,砂岩,动态拉伸强度,SHPB,巴西劈裂,率相关性,Stefan效应

基金资助：国家自然科学基金青年基金项目“岩体中爆炸波识别及其动力学耦合效应研究”（编号：51104178）和国家重点研发计划项目“湖南省通天玉产业化开发的关键技术研究”(编号：2015SK2086)