饱水-风干循环作用下砂岩强度劣化规律试验研究

砂岩是我国石窟寺最常见的赋存岩石类型,其本身疏松多孔,易发生强烈的水-岩溶蚀作用,严重威胁着石窟寺岩体的稳定性及宝贵的艺术价值。本文通过室内干湿循环模拟试验,从宏观力学与微观结构方面研究了水-岩溶蚀条件下安岳石窟砂岩的劣化损伤规律,探讨了石窟寺砂岩的阶段异质性劣化特征与损伤机制。研究发现：质量、波速、强度等岩石基本物性指标均随干湿循环进行而逐渐劣化;孔隙变化、微观形貌变化、矿物含量变化具有阶段性劣化特征,是决定砂岩阶段异质性劣化效应的3个关键因素。
劣化损伤可分为3个阶段：以孔隙扩展主控的第1阶段、以微观接触结构损伤主控的第2阶段、以穿晶破裂主控的第3阶段。基于干湿循环作用下砂岩的阶段异质性劣化特征与损伤规律,本文进一步建立了砂岩劣化损伤演化模型,并针对性地提出了石窟寺岩体修护建议,可为长期处于水-岩溶蚀条件下的石窟寺岩体保护提供一定的理论依据。