化学溶液和干湿循环作用下砂岩Ⅰ/Ⅱ复合型断裂韧性劣化特性研究

作者：刘新荣; 缪露莉^*; 袁文; 周伟锋

来源：岩土工程学报, 2023, 45(10): 2148-2155.

• 复合型断裂韧性
• 干湿循环
• 酸碱环境
• 广义最大切应力准则(GMTS准则)
• 劣化

为研究化学溶液和干湿循环作用下砂岩Ⅰ/Ⅱ复合型断裂韧性的劣化规律，先采用pH为7,9,4的保水溶液，对试件进行干湿循环试验(N=1,3,6,10)，随后通过半圆弯曲法测试试件的Ⅰ/Ⅱ复合型断裂韧性。试验结果显示：随着干湿循环次数N的增加，砂岩断裂韧性逐渐劣化，且劣化速度逐渐减缓；化学溶液对断裂韧性的影响为：酸性>碱性>中性；Ⅱ型断裂韧度总劣化度小于Ⅰ型断裂韧度。随后，基于试验结果，发现最大切应力准则(MTS准则)在判别以Ⅱ型断裂为主的复合型裂纹时存在较大误差，而广义最大切应力准则(GMTS准则)则能较好的吻合试验结果。最后，基于GMTS判据，分析裂纹尖端参数的劣化特征：T应力的绝对值与临界极半径rc随着断裂韧性总劣化度的增大而减小；试件的干湿状态对rc影响微弱，印证了rc是反映结构性质的参数。

• 单位
  重庆大学; 土木工程学院