本文關(guān)鍵詞： 花崗巖 高溫?zé)崽幚?納米壓痕試驗 礦物成分 力學(xué)性質(zhì)　出處：《湖北工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：巖石宏觀上的力學(xué)性質(zhì)往往有著深刻的微觀機(jī)制。本文通過理論分析,試驗研究等方式從微觀上研究花崗巖在高溫?zé)崽幚砗罅W(xué)特性及微結(jié)構(gòu)特征隨溫度的變化。通過對高溫?zé)崽幚砗蟮幕◢弾r進(jìn)行X射線衍射試驗、顯微鏡觀測、納米壓痕試驗,分析熱處理后花崗巖各礦物成分、表面形態(tài)特征,以及力學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化。將納米壓痕試驗結(jié)果通過均值化方法計算獲得花崗巖的宏觀彈性模量和泊松比,并與傳統(tǒng)力學(xué)試驗獲得的花崗巖彈性模量相對比,得到以下主要結(jié)論:(1)綠泥石礦物在600℃及以上的高溫作用后消失。石英、鉀長石和鈉長石礦物成分幾乎不發(fā)生變化。云母含有較豐富的水,在較高溫度作用下會不同程度地失去。(2)花崗巖顏色隨熱處理溫度增高逐漸變淺,其表面黑色成分分布減少,整體逐漸顯現(xiàn)出淡黃色,經(jīng)歷的溫度越高,質(zhì)量減輕越多,微孔隙增多越明顯,顆粒間的粘結(jié)力越弱。(3)溫度作用后花崗巖微觀表面出現(xiàn)微裂紋,且其裂紋的數(shù)量和寬度隨著溫度的升高總體增加;云母的勻潤光澤度隨加熱的溫度增高逐漸降低,變得暗黑,甚至出現(xiàn)的裂紋;在300℃及更高溫度作用后,深黑色區(qū)域出現(xiàn)明顯的棕黃色物質(zhì)。(4)各礦物成分彈性模量和硬度表現(xiàn)出相似的統(tǒng)計分布規(guī)律以及隨熱處理溫度變化規(guī)律。石英的彈性模量隨溫度的增大總體減小,且降低幅度較大,各溫度作用后的彈性模量分布表現(xiàn)較集中,分布范圍變化較小。在500℃~600℃之間,其彈性模量出現(xiàn)了急劇下降,這是由于石英在573℃附近,其晶體結(jié)構(gòu)由?相轉(zhuǎn)變?yōu)?相。長石的彈性模量隨溫度的增大總體降低,降低幅度較小,各溫度作用后的彈性模量,分布范圍變化較大。云母的彈性模量隨溫度增加逐步增大,其分布范圍變化也較大。(5)花崗巖均值化彈性模量隨溫度變化不斷波動,其總體表現(xiàn)緩慢下降的趨勢,幅度很小。不同溫度作用后花崗巖的泊松比隨溫度變化很小,未表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律。均值化方法用于評價常溫下材料的力學(xué)性質(zhì)仍有著重要的工程實踐意義,若要適用于溫度作用后的巖石力學(xué)性質(zhì)分析則需進(jìn)一步優(yōu)化。
[Abstract]:The macroscopic mechanical properties of rock often have deep microscopic mechanism. The changes of mechanical properties and microstructure of granite after high temperature heat treatment were studied by means of microcosmic analysis, such as X-ray diffraction test, microscope observation and nano indentation test, by means of X-ray diffraction test, microscope observation and nano indentation test. The mineral composition, surface morphology and mechanical properties of the granite after heat treatment are analyzed. The macroscopic elastic modulus and Poisson's ratio of the granite are calculated by means of the mean value method. In comparison with the elastic modulus of granite obtained from traditional mechanical tests, the following main conclusions are obtained: the chlorite mineral disappears at 600 鈩，

本文編號：1536445