574 工程科学学报，第42卷，第5期 中不可避免地存在着一些测试误差，使得这批损 增长率如图6所示，该曲线表示时间与愈合度关 伤盐岩的愈合度在0左右波动，因此出现了负数. 系拟合曲线的斜率（增长率） 另外，盐岩的损伤愈合速率能有效表征盐岩 100 损伤愈合的快慢2)，盐岩的损伤愈合度增长率如 图4所示，该曲线表示盐粉含水率与愈合度关系 形 拟合曲线的斜率（增长率）. 60 102 e Moisture content 3%---Fitting curve ●Moisture content6% 一Fitting curve o Moisture content 9% 10 40 Fitting curve ▲Moisture content 12% ---Fitting curve A Moisture content 15% -.-Fitting curve 10° 20 6102 15d 0 50 100 150 10-3 30d Time/d 60d ---120d 图5不同含水率盐岩损伤愈合时间与愈合度关系图 10-+ Fig.5 Time-healing degree curves of salt rock damage healing under 10s different moisture contents 0 6 9 12 Moisture content/% 10 图4不同时间点盐岩含水率与损伤愈合度增长率关系图 ---Moisture content 3% Fig.4 Moisture content-healing degree growth rate curves of salt rock 10- -Moisture content 6% damage healing under different time points Moisture content 9% ---Moisture content 12% --.Moisture content 15% 从图4中可以看到，盐岩的损伤愈合度增长率 10-3 随含水率的增加而快速下降，在含水率为9%处增 10 长率基本小于1%.相对比下，时间越长，其初始增 长率越大但不明显.对比各个湿度的盐岩损伤愈 10-7 合效果实验数据可以发现，从0%到3%，盐岩的损 10 伤愈合效果提高较多，提高了65.66%~89.16%.而 从3%到15%，盐岩的损伤愈合效果提高较少，只 10- 50 100 150 提高了7.43%~25.74%.这是由于在0%含水率的 Time/d 盐粉包裹下，损伤试件没有水的支撑，无法形成吸 图6不同含水率盐岩损伤愈合时间与愈合度增长率关系图 附水膜，也就无法进行物质转移，扩散效应和再结 Fig.6 Time-healing degree growth rate curves of salt rock damage healing under different moisture contents 晶作用都基本没有发生，因此这批试件的损伤愈 合效果基本为0.而只要存在着较少的水分，损伤 结合图3和图5可以看到，除了在含水率为 盐岩便可以形成吸附水膜进行物质运输，仅仅 0%的盐粉中愈合的盐岩试件，其他盐岩的损伤愈 3%的含水率使得盐岩的愈合度大幅度提高，证明 合效果随着时间的增长逐渐增强.湿度越大，初期 了水分对于盐岩损伤愈合的重要性.然而，由于裂 的愈合效率越高，愈合度的增大在前15d的时间 隙本身宽度较小，加上表面张力的限制，吸附水膜 内速度较快，在15d到30d速度逐渐降低，30d到 的厚度无法无限制地增长，可以看到，从3%到 120d基本没有继续增大 15%,增加的湿度对于愈合度的增长影响已经减 从图6中可以更直观地看到，随着时间的增 弱，证明损伤盐岩中的吸附水膜已经基本达到极 加，盐岩的损伤愈合度增长率呈指数下降，在30d 限，再增加湿度难以进一步促进愈合效果 的时间点上已经小于1%，表明之后的时间里盐岩 2.3时间条件对盐岩自愈合效果影响分析 的损伤愈合很少.这是由于在刚开始损伤愈合的 除了湿度，时间同样是影响盐岩损伤愈合效 15d内，由于加载损伤，损伤盐岩存在着较多的微 果的重要因素，时间与愈合度关系如图5所示，其 裂隙并积累了较多的内应力，在扩散效应和再结中不可避免地存在着一些测试误差，使得这批损 伤盐岩的愈合度在 0 左右波动，因此出现了负数. 另外，盐岩的损伤愈合速率能有效表征盐岩 损伤愈合的快慢[23] ，盐岩的损伤愈合度增长率如 图 4 所示，该曲线表示盐粉含水率与愈合度关系 拟合曲线的斜率（增长率）. 从图 4 中可以看到，盐岩的损伤愈合度增长率 随含水率的增加而快速下降，在含水率为 9% 处增 长率基本小于 1%. 相对比下，时间越长，其初始增 长率越大但不明显. 对比各个湿度的盐岩损伤愈 合效果实验数据可以发现，从 0% 到 3%，盐岩的损 伤愈合效果提高较多，提高了 65.66%～89.16%. 而 从 3% 到 15%，盐岩的损伤愈合效果提高较少，只 提高了 7.43%～25.74%. 这是由于在 0% 含水率的 盐粉包裹下，损伤试件没有水的支撑，无法形成吸 附水膜，也就无法进行物质转移，扩散效应和再结 晶作用都基本没有发生，因此这批试件的损伤愈 合效果基本为 0. 而只要存在着较少的水分，损伤 盐岩便可以形成吸附水膜进行物质运输 ，仅仅 3% 的含水率使得盐岩的愈合度大幅度提高，证明 了水分对于盐岩损伤愈合的重要性. 然而，由于裂 隙本身宽度较小，加上表面张力的限制，吸附水膜 的厚度无法无限制地增长，可以看到，从 3% 到 15%，增加的湿度对于愈合度的增长影响已经减 弱，证明损伤盐岩中的吸附水膜已经基本达到极 限，再增加湿度难以进一步促进愈合效果. 2.3    时间条件对盐岩自愈合效果影响分析 除了湿度，时间同样是影响盐岩损伤愈合效 果的重要因素，时间与愈合度关系如图 5 所示，其 增长率如图 6 所示，该曲线表示时间与愈合度关 系拟合曲线的斜率（增长率）. 结合图 3 和图 5 可以看到，除了在含水率为 0% 的盐粉中愈合的盐岩试件，其他盐岩的损伤愈 合效果随着时间的增长逐渐增强. 湿度越大，初期 的愈合效率越高，愈合度的增大在前 15 d 的时间 内速度较快，在 15 d 到 30 d 速度逐渐降低，30 d 到 120 d 基本没有继续增大. 从图 6 中可以更直观地看到，随着时间的增 加，盐岩的损伤愈合度增长率呈指数下降，在 30 d 的时间点上已经小于 1%，表明之后的时间里盐岩 的损伤愈合很少. 这是由于在刚开始损伤愈合的 15 d 内，由于加载损伤，损伤盐岩存在着较多的微 裂隙并积累了较多的内应力，在扩散效应和再结 Growth rate/ % 10−5 10−4 10−3 10−2 10−1 100 101 102 0 3 6 9 Moisture content/% 15 d 7 d 30 d 60 d 120 d 12 15 图 4    不同时间点盐岩含水率与损伤愈合度增长率关系图 Fig.4    Moisture content–healing degree growth rate curves of salt rock damage healing under different time points 100 Healing degree/ % 80 60 40 20 0 0 50 Time/d Fitting curve Fitting curve Fitting curve Fitting curve Fitting curve Moisture content 6% Moisture content 3% Moisture content 9% Moisture content 12% Moisture content 15% 100 150 图 5    不同含水率盐岩损伤愈合时间与愈合度关系图 Fig.5    Time –healing degree curves of salt rock damage healing under different moisture contents 101 Growth rate/ % 10−1 10−3 10−5 10−7 10−9 10−11 0 50 Time/d 100 150 Moisture content 6% Moisture content 3% Moisture content 9% Moisture content 12% Moisture content 15% 图 6    不同含水率盐岩损伤愈合时间与愈合度增长率关系图 Fig.6     Time –healing  degree  growth  rate  curves  of  salt  rock  damage healing under different moisture contents · 574 · 工程科学学报，第 42 卷，第 5 期