动载荷下含水率对黄砂岩的分形特征及比表面能的影响

作者：侯文光; 秦金辉

来源：武汉工程大学学报, 2021, 43(03): 307-312.

DOI：10.19843/j.cnki.cn42-1779/tq.202008007

• 动载荷
• 含水率
• 黄砂岩
• 分形特征
• 比表面能

为了研究含水率对动载荷作用下黄砂岩比表面能的影响,首先设计了6种不同含水率(η=1.8%、2.1%、2.4%、2.7%、3.0%、3.3%)黄砂岩,对该批次黄砂岩利用霍普金森压杆在0.21 MPa气压下进行动态冲击;其次,对试验后碎块进行筛分,利用分形维数法探究其分形维数随含水率变化关系;最后,将不同粒径的碎块转化为该粒径范围内的球体,利用球表面积与耗散能获得黄砂岩的比表面能随含水率的变化关系。结果表明:随着含水率的升高,黄砂岩的粒径变小(由32.56 mm减小至16.83 mm),减少了48.31%,分形维数变大(由1.875 0增大至2.316 3),增加了23.54%;黄砂岩碎块的表面积增大(由169.89 cm2增加至510.00 cm2),增加了200.19%,比表面能下降(从0.06 J·cm-2到0.01 J·cm-2),减少了83.59%。

• 单位
  河南理工大学