巖石工程可能會(huì)經(jīng)受高溫環(huán)境。巖石高溫后冷卻方式的不同往往會(huì)導(dǎo)致巖石物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生重大變化,這對(duì)巖石工程的穩(wěn)定性、滲透性等都會(huì)產(chǎn)生重要影響。采用核磁共振(MRI)、電鏡掃描(SEM)和單軸壓縮試驗(yàn)對(duì)100、300、500、600、800℃5種不同溫度砂巖經(jīng)兩種不同冷卻方式(自然冷卻和水中冷卻)后的孔隙率、孔徑分布、峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系以及微觀結(jié)構(gòu)變化等進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:自然冷卻時(shí),高溫砂巖強(qiáng)度并非隨溫度升高而持續(xù)降低,而水冷卻會(huì)導(dǎo)致砂巖強(qiáng)度持續(xù)降低,且降低幅度遠(yuǎn)超自然冷卻;500℃可以看作不同冷卻方式對(duì)砂巖孔隙率影響的臨界值,超過(guò)500℃,水冷卻方式會(huì)導(dǎo)致孔隙率急劇增長(zhǎng),大孔徑(Ф> 10μm)孔隙所占比例也高于自然冷卻,因此,高溫砂巖工程采用水冷卻方式(如隧道著火后用水滅火)要充分考慮由此可能帶來(lái)滲透危害;SEM測(cè)試表明,當(dāng)溫度T > 500℃時(shí),水冷卻對(duì)裂紋的增寬和擴(kuò)展產(chǎn)生促進(jìn)作用;當(dāng)溫度達(dá)到800℃時(shí),水冷卻砂巖孔洞變大,裂隙更加發(fā)育,并貫通連成網(wǎng)絡(luò),這會(huì)導(dǎo)致透水性大幅提高,同時(shí),這也是該溫度水冷卻導(dǎo)致強(qiáng)度急劇降低的原因之一。

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【文章目錄】：
1 引言
2 巖樣加熱及冷卻
    2.1 巖樣制備
    2.2 巖樣加熱及冷卻
3 MRI試驗(yàn)
    3.1 設(shè)備及方案
    3.2 孔徑分布
    3.3 孔隙率
4 單軸壓縮試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)設(shè)備及方案
    4.2 單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果
5 SEM試驗(yàn)
    5.1 試驗(yàn)方案
    5.2 SEM結(jié)果分析
6 結(jié)論



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