岩石高温作用后静态力学性能研究
2022-03-21赵文博邓凯仁徐彬洋
中国资源综合利用 2022年2期
关键词:裂纹
赵文博,邓凯仁,徐彬洋
(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
岩石材料是重要的工程材料之一。岩石在具体的应用过程中可能会遭受复杂的荷载效应,比如,岩石可能会遭受高温等影响。世界各地每年频繁发生火灾事故,带来巨大的人员伤亡和经济损失。那么,火灾结束时建筑物是否仍然保持安全状态,受到大火摧残后建筑物内部是否还能继续正常使用,是否可以采取修补、加固等防护措施使得整个建筑物恢复正常的使用功能呢?因此,有必要对岩石的高温力学性能进行研究。
岩石由各种矿物质和多类岩浆状颗粒构成,岩石内部的许多微细缺陷、微观裂纹都会随着其温度的不断升高而逐渐扩大和延伸,在一定范围内表现为岩石受力特征和力学性能的变化,这都可能对岩石造成损伤或破坏。赵阳升等利用显微CT(计算机断层扫描)技术对25~500 ℃作用后的花岗岩热破裂过程做了试验研究,研究结果表明,200 ℃时花岗岩已经出现极少微观裂纹,200~300 ℃温度范围内裂纹逐渐扩展,部分裂纹搭接形成较大裂纹,裂纹长度增加10 倍左右,300~500 ℃温度范围内裂纹逐渐贯通并形成封闭多边形,使花岗岩呈现糜棱状的晶体颗粒结构体。杨涛等研究了高温作用下花岗岩细观特性,在1 250 ℃条件下花岗岩矿物的胶结成分发生熔融,而在冷却过程中会产生孔洞,这是其孔隙率增加的主要原因。吴刚等采用光显微镜研究了高温下花岗岩细观结构,高温下花岗岩细观结构形态的变化主要体现在不同温度下裂纹萌生及扩展度的不同。……
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