本文關(guān)鍵詞：高溫影響下花崗巖孔徑分布的分形結(jié)構(gòu)及模型

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【摘要】：溫度是影響巖石物理性質(zhì)的重要因素,為了探究溫度對(duì)巖石孔徑分布的影響規(guī)律,利用壓汞法測(cè)試25℃~1 200℃高溫?zé)崽幚砗蠡◢弾r樣品的孔隙特征,并研究了不同高溫影響下巖石孔隙的分形結(jié)構(gòu)和孔隙率演化模型。結(jié)果表明:(1)隨著溫度的升高,巖石孔隙率呈指數(shù)增加,500℃~800℃是巖石孔隙結(jié)構(gòu)變化的閾值溫度區(qū)間,500℃之前孔隙率增長(zhǎng)較緩慢,增長(zhǎng)幅度約50%,之后孔隙率大幅增加3~5倍;(2)溫度升高所導(dǎo)致的巖石新孔隙以孔徑1~10μm的中孔為主,低于500℃時(shí)中孔占15%左右,而后穩(wěn)步上升,800℃時(shí)大幅增加至28.24%,1 000℃以后又增至40%以上,體積增長(zhǎng)了11.8倍,這將導(dǎo)致巖石防滲阻滲能力大大減弱;(3)各溫度下巖石孔隙分布均具有良好的統(tǒng)計(jì)分形特性,孔隙分形維數(shù)在2.99~3.00范圍,隨溫度升高,分形維數(shù)降低,且溫度越高,降低幅度越大,表明孔隙均勻性增加;(4)基于理想Menger海綿的Friesen模型預(yù)測(cè)各孔徑下累計(jì)孔隙率演化誤差較大,而張季如和陶高梁模型對(duì)不同高溫巖石孔徑分布具有良好的預(yù)測(cè)精度。研究結(jié)果將為高放核廢料深層地下存儲(chǔ)、地?zé)衢_發(fā)等高溫巖石工程設(shè)計(jì)及施工提供科學(xué)依據(jù)。
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;南通大學(xué)建筑工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 高溫巖石 孔徑分布 分形 壓汞試驗(yàn) 孔隙率
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51604260) 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0600705) 中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2016T90519)~~
【分類號(hào)】：TU45
【正文快照】： 1引言巖石內(nèi)存在著大量幾何不規(guī)則、跨尺度分布的孔隙或裂隙[1],常被看作是一種多孔介質(zhì),其中孔隙尺寸、體積、分布、連通度等結(jié)構(gòu)特征對(duì)巖石的物理、力學(xué)性質(zhì)及工程響應(yīng)特性有重要影響,如巖石抗拉強(qiáng)度[2]、彈性模量與泊松比[3]、熱傳導(dǎo)性[4]、滲透性[5]、電導(dǎo)率[6]、氣體吸附，

本文編號(hào)：693289