發(fā)布時間：2021-01-02 01:16

　　對于易受高溫（如火災(zāi)）影響的地下巖體工程,其受過高溫以后物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)的變化是研究的關(guān)鍵問題。利用微機控制電液伺服巖石三軸試驗機（TAW-2000）對不同高溫作用后的灰?guī)r試樣進行單軸壓縮試驗,分析了溫度對灰?guī)r應(yīng)力應(yīng)變曲線、峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、動靜彈性模量以及泊松比等物理力學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明:500℃是燒失率隨溫度變化的轉(zhuǎn)折點;高溫后灰?guī)r縱波波速隨著溫度的升高而逐漸降低,350℃～500℃時波速下降速度最快;不同高溫作用后所測得的應(yīng)力應(yīng)變曲線形狀基本一致,呈現(xiàn)出4個不同的變形階段,符合巖石變形破壞的基本規(guī)律;隨著加熱溫度的升高,灰?guī)r的峰值應(yīng)力逐漸降低,在200℃～500℃之間快速下降;350℃是灰?guī)r峰值應(yīng)變增長速度發(fā)生變化的一個突變點,350℃后灰?guī)r的塑性變形顯著加強,開始呈現(xiàn)出一定的蠕變特性;高溫后灰?guī)r動彈性模量在一開始就隨溫度快速下降,其靜彈性模量在200℃以后才開始快速下降,兩者都在試樣加熱到500℃后下降速率開始變緩;350℃是灰?guī)r泊松比發(fā)生突變的轉(zhuǎn)折點。 

【文章來源】：人民長江. 2020年11期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

TAW-2000型微機控制電液伺服巖石三軸試驗機

對選定的灰?guī)r試樣進行分組編號,分別對每個試樣高溫前的質(zhì)量和縱波波速進行測定。加熱從室溫開始,將每組試樣同時放入到馬弗爐的爐膛中,以8℃/min的速率加熱至指定溫度。試驗溫度等級共分為20℃,200℃,350℃,500℃和 650℃五個等級,如圖2所示。根據(jù)諶倫建對灰?guī)r的熱膨脹力試驗研究可知[12],經(jīng)過約90 min加熱后巖石試件內(nèi)部溫度已經(jīng)達到設(shè)定溫度,因此本試驗將恒溫后的巖樣在爐膛中恒溫2 h,之后冷卻至室溫。所有試樣加熱冷卻完全以后,對每組試樣進行質(zhì)量和波速的測試。灰?guī)r試樣的單軸試驗是在微機控制電液伺服巖石三軸試驗機上進行。試驗時所有試樣均采用的是變形控制方式,變形速率為0.05 mm/min。試驗時將高溫后的試樣正確放置在試驗機上,試驗機以不變的速率沿軸向施加荷載,直至試樣破壞,巖石變形傳感器對巖石在單軸狀態(tài)下的軸向及徑向變形進行直接測量,這樣可以得出灰?guī)r高溫后單軸壓縮試驗的應(yīng)力應(yīng)變曲線。

圖4為灰?guī)r高溫后縱波波速隨溫度的變化曲線圖,圖5顯示了歸一化處理后的所有試樣高溫前后相對縱波波速隨溫度的變化規(guī)律。從圖中可以看出,高溫后灰?guī)r縱波波速總的趨勢是隨著溫度的升高而逐漸降低,并且溫度不同其變化的快慢也不同。350℃之前,灰?guī)r縱波波速的下降速度較為緩慢,從圖4中可以具體看出這一階段相對初始波速只下降了大約30%。350℃～500℃之間是灰?guī)r縱波波速快速下降速度最快的一個階段,該階段相對初始波速下降了大約25%。500℃以后灰?guī)r縱波波速下降的速度又開始放緩,加熱到650℃的時候,灰?guī)r的平均波速已比常溫時下降了約60%。實驗證明,高溫對灰?guī)r縱波波速具有十分顯著的影響。圖4 灰?guī)r高溫后縱波波速與溫度的關(guān)系

【參考文獻】：
期刊論文
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