本文關(guān)鍵詞： 巖石力學(xué) 高溫 砂巖 花崗巖 滲透率 掃描電子顯微鏡　出處：《華僑大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為了研究高溫對巖石的物理力學(xué)性質(zhì)的影響,本文以砂巖和花崗巖為對象,通過對20℃~600℃高溫后砂巖和花崗巖試樣進(jìn)行單軸試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)(圍壓5MPa、10Mpa、20MPa),并在三軸試驗(yàn)過程中測量巖樣滲透率,得出以下主要結(jié)論:(1)經(jīng)歷20℃~200℃高溫后,砂巖的峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、彈性模量、粘聚力和內(nèi)摩擦角均有不同程度的增大,而孔隙率和初始滲透率下降;而花崗巖的各項(xiàng)物理力學(xué)參數(shù)則表現(xiàn)出與砂巖相反的變化趨勢。砂巖和花崗巖各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)急劇下降的溫度區(qū)間發(fā)生在400℃~600℃之間。以高溫后巖樣波速定義了巖石的熱損傷因子,在試驗(yàn)溫度內(nèi),砂巖和花崗巖損傷近似呈二次項(xiàng)增加。(2)引入應(yīng)力門檻值裂隙起始應(yīng)力?ci和裂隙破壞應(yīng)力?cd研究巖石的漸進(jìn)性破壞過程,定義三個應(yīng)力水平值之比?ci/?cd、?ci/?f和?cd/?f。結(jié)果表明:(a)隨著圍壓的增加,砂巖和花崗巖的裂隙起始應(yīng)力?ci和裂隙破壞應(yīng)力?cd也隨之增大;(b)?ci/?cd和?ci/?f隨著溫度的升高均呈下降趨勢;(c)?ci/?cd和?ci/?f隨著圍壓的升高均呈增大趨勢。圍壓的存在延緩了裂隙的產(chǎn)生,而一旦裂隙產(chǎn)生,便能很快地?cái)U(kuò)展貫通,使巖樣進(jìn)入裂隙破壞階段。(3)巖樣在加載過程的滲透率可分為:下降階段,穩(wěn)定階段,緩慢上升階段和急劇上升階段四個階段。砂巖和花崗巖的滲透率演化規(guī)律的不同之處:(a)壓密階段,砂巖的滲透率下降比花崗巖的顯著。(b)達(dá)到破壞時,花崗巖滲透率上升量級較砂巖的大。(4)單軸加載條件下,隨著溫度的升高,砂巖的破壞形態(tài)由拉伸破壞逐漸向剪切破壞轉(zhuǎn)變�；◢弾r呈現(xiàn)拉伸破壞,并且普遍具有多條接近平行的拉伸裂縫及局部壓潰。三軸加載條件下,圍壓并未顯示出對破壞面傾角有影響。受到較高溫度后(特別是600℃),砂巖和花崗巖的均出現(xiàn)大量碎片及碎屑。通過觀察砂巖與花崗巖破壞斷口的掃描電鏡照片,發(fā)現(xiàn)熱處理溫度低于200℃時,解理斷口多為光滑平面;溫度高于200℃后,出現(xiàn)的解理斷口多呈不光滑形態(tài),說明這些斷口處曾發(fā)生塑性變形。由此可知,砂巖和花崗巖的斷裂隨著溫度升高有從脆性向延性轉(zhuǎn)變的趨勢。
[Abstract]:In order to study the effect of high temperature on the physical and mechanical properties of rocks, the sandstone and granite are taken as objects in this paper. Through uniaxial and triaxial tests on sandstone and granite samples after 20 鈩，

本文編號：1550965