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粗砂岩高温作用后力学效应的试验研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:岩石力学与工程学报
  • 时间:0
  • 页码:1162-1170
  • 语言:中文
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454010
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10572047);河南省杰出青年科学基金项目(0612002100)
  • 相关项目:孔道圆柱试样的加载路径及水压致裂压力流量曲线的研究
中文摘要:

利用RMT-150B岩石力学试验机进行单轴压缩试验,研究高空隙度粗砂岩经历100℃~900℃高温后,波速、抗压强度、平均模量、变形模量以及极限应变随温度的变化规律。尽管试验结果离散较大,但仍具有明显的总体规律。当粗砂岩经历温度在100℃以内时,波速变化不明显;超过100℃,波速随温度大致成线性降低。当试样经历温度100℃~500℃时,强度、平均模量有所增加,变形模量稍有降低;超过500℃以上,则强度、平均模量、变形模量有所减小,峰值变形增大。温度对试样的力学特性有两种不同的影响:一方面,温度增高产生热熔变形可以使部分原生裂隙逐渐愈合,裂隙数量减少,密实程度提高,改善了矿物颗粒之间的接触状态,摩擦特性得以增强,试样的承载能力和抗变形能力得以强化;另一方面,不同热膨胀率引起跨颗粒边界的热膨胀不协调引起结构热应力,试样内部产生微裂隙,同时胶结物刚度降低也会影响试样的变形,使试样承载能力和抗变形能力减弱。

英文摘要:

The mechanical properties of coarse sandstone specimens such as longitudinal wave velocity, compressive strength, average and deformation moduli, peak strain are studied under uniaxial compression after being heated to different temperatures(100℃ -900℃). The servo-controlled testing machine RMT- 150B is adopted to conduct the experiments. Though the experimental results are discrete, the general law is obvious. The longitudinal wave velocity of specimens changes little below 100℃ and declines linearly with the increase of temperature when the temperature exceeds 100℃. The compressive strength and average modulus of sandstone increase slightly when the temperature ranges from 100 ℃ to 500℃, while the deformation modulus has a slightly decrease. When the temperature exceeds 500℃, the compressive strength, average modulus, deformation modulus have a little decrease, while the peak strain increases slightly. The experimental results also demonstrate that the temperature has two different effects on the mechanical properties of sandstone. On the one hand, high temperature can induce deformation, making some pre-existing fissures close and improving the degree of density: the contact state of mineral grain in sandstone and the friction character are improved: and the bearing capacity and nondeformability of samples are enhanced. On the other hand, different thermal expansion coefficients can induce the incoordinate thermal stress between different grains; and then the new tiny crack produces in the specimens. In the meantime, the stiffness of cemented material decreases, so the bearing capacity and non-deformability of sandstone specimen are weakened.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823