水对泥质粉砂岩物理力学性能影响的试验研究

张安斌^1,2，张艳博^2,3，刘祥鑫^2,3，张鹏¹

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 华北理工大学矿业工程学院

摘 要：为研究分析水对泥质粉砂岩物理力学性能的影响,选取干燥、自然和饱和3种含水状态的泥质粉砂岩为研究对象,进行单轴压缩破坏和扫描电镜（SEM）试验,研究了水对岩石破裂的力学特性、破坏形式、微观结构形态的影响。研究结果表明,含水使泥质粉砂岩应力-应变曲线变化不同,弹性阶段持续时间减少,塑性屈服阶段逐渐明显;随着含水率的增加,泥质粉砂岩的峰值应力和弹性模量均呈指数减小;含水使得泥质粉砂岩软化,破坏剧烈程度降低,能量释放过程更为平和,并使其由脆性或半脆性向塑性过渡;含水使得泥质粉砂岩的微观结构发生改变,颗粒吸水膨胀,排列紊乱,结构松散,胶结物被溶解,黏聚力降低;且微观结构对泥质粉砂岩的宏观力学性能有显著影响。

关键词：泥质粉砂岩;水;力学性能;SEM;破坏形式;