水化學作用下鈣質砂巖力學特性的劣化及能量機制試驗研究
本文關鍵詞:水化學作用下鈣質砂巖力學特性的劣化及能量機制試驗研究 出處:《巖石力學與工程學報》2015年S2期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:巖石材料的變形與破壞與其在加載過程中能量的變化關系密切,為了研究不同水化學溶液對鈣質砂巖力學特性和能量機制的影響,利用WDT 1500多功能材料試驗機對化學腐蝕后飽和狀態(tài)與自然狀態(tài)鈣質砂巖進行單軸壓縮試驗。試驗結果表明:水化學溶液對鈣質砂巖的強度特性與變形特性影響顯著,腐蝕后其強度特征與抗變形能力均呈現(xiàn)不同程度的劣化,并具有明顯的時間階段性,化學腐蝕后砂巖有具有明顯的脆性向延性轉化的特征。腐蝕后砂巖各部分的應變能相對于自然狀態(tài)下的有所降低,同時,以可釋放彈性應變能形式儲存下來的能量占吸收應變能的百分比有所降,并隨著化學腐蝕時間的加長,Ue/U也隨著降低。溶液的p H值、濃度和化學成分對砂巖試樣峰值處各部分應變能的影響顯著,說明:水化學溶液對試樣吸收的應變能、儲存能量極限有明顯的影響。隨著化學腐蝕時間的加長,化學溶液對砂巖試樣的腐蝕程度越強,其吸收的總應變能和耗散能均有所增加,而可釋放彈性應變能的時間效應并不明顯。單軸壓縮全過程中,自然與化學腐蝕后鈣質砂巖試樣能量的演化過程均有明顯的階段性。
【作者單位】: 西安理工大學巖土工程研究所;西安理工大學土木建筑工程學院;寧夏大學數(shù)學計算機學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51269024,11302167)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 1引言從能量的角度,分析巖石加載破壞過程的實質為能量耗散和能量釋放綜合作用的過程。依據(jù)熱力學定律可知,能量耗散過程是單向的、不可逆的;而能量釋放則是雙向的,在一定條件下是可逆的。能量耗散引起巖石的內部微細觀發(fā)生損傷導致其力學特性劣化,反映了其宏觀強度的劣化程度
【參考文獻】
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