三類巖石熱損傷力學(xué)特性的試驗研究與細觀力學(xué)分析
發(fā)布時間:2018-01-24 03:31
本文關(guān)鍵詞: 巖石力學(xué) 熱損傷 微觀結(jié)構(gòu) 變形及強度 細觀力學(xué)分析 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:運用偏光顯微技術(shù),比較不同溫度處理后砂巖、花崗巖和大理巖微觀結(jié)構(gòu)的不同變化特征。分析對比常溫~800℃高溫處理后三類巖石縱波波速、孔隙率、彈性模量、峰值應(yīng)力及應(yīng)變的變化規(guī)律,并討論其與微觀結(jié)構(gòu)變化的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)合巖石熱損傷后初始損傷程度增大、微裂紋剛度弱化及張開度增大等特征,采用細觀損傷力學(xué)模型研究熱損傷巖石應(yīng)力 應(yīng)變曲線顯著的非線性特征。研究結(jié)果表明:(1)熱處理砂巖細觀結(jié)構(gòu)的變化主要表現(xiàn)為膠結(jié)物變化及礦物相變,礦物內(nèi)無明顯熱裂紋發(fā)育;熱處理花崗巖內(nèi)熱裂紋發(fā)育明顯,800℃處理后最大裂紋寬度可達100μm,較400℃時增加約1個數(shù)量級;大理巖熱裂紋以晶界裂紋為主,600℃處理后最大裂紋寬度達20μm,約為400℃時的2倍。(2)花崗巖和大理巖的彈性模量隨熱處理溫度的增大持續(xù)降低,但砂巖的彈性模量在500℃熱處理溫度閾值之后才顯著下降。(3)三類熱損傷巖石的宏觀物理力學(xué)性質(zhì)與其形成條件、礦物組分、微裂紋發(fā)育密切相關(guān)。(4)基于均勻化理論的細觀損傷力學(xué)模型的計算值與試驗值吻合良好,熱損傷巖石應(yīng)力 應(yīng)變曲線初始壓密階段顯著延長的力學(xué)行為與微裂紋密度和剛度直接相關(guān)。
[Abstract]:By means of polarized light microscopy, the variation characteristics of sandstone, granite and marble microstructure after different temperature treatments were compared, and the longitudinal wave velocities and porosity of three kinds of rocks were analyzed and compared after 800 鈩,
本文編號:1459055
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