高温对玄武质凝灰岩力学性能的影响及其机理分析

详细信息   

• 责任者：王成虎^c中国地震局地壳应力研究所^d1978^e博士 ; 王红才^c中国地质科学院地质力学研究所 ; 刘立鹏^c中国水利水电科学研究院岩土工程研究所 ; 孙东生 ; 赵卫华
• 刊名：岩土工程学报
• 出版年：2012
• 卷期：34^b10总244
• 关键词：高温高压实验 ; 凝灰岩 ; 岩体力学20^a围岩压力 ; 应力测量 ; 应变测量 ; 屈服强度 ; X射线衍射分析 ; 部分熔融
• 页码：1827～1835
• 索书号：P473.066/357
• 图表：^c表4参28插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2013/06

摘要

研究选取四川得荣县的玄武质凝灰岩为研究对象，按照固定围压200 MPa，实验温度为200～800 ℃开展高温高压实验，取得7个样品的实验数据。通过对实验数据的分析可知，在围压一定，实验温度不断升高的条件下，岩样的弹性模量和屈服强度都不断降低，当实验温度达到700 ℃，岩样变形主要以流变为主。实验温度400 ℃是岩样力学性质发生显著变化的临界温度。通过对实验后样品的成份分析可知，当实验温度超过400 ℃后，岩样中的黏土矿物含量随着温度的升高而降低，而斜长石和方解石的含量在不断升高，当温度超过500 ℃以后，岩样中出现了新的矿物——橄榄石；岩样的电镜扫描结果显示，在400 ℃之前，岩样内基本没有明显的微裂隙，但是当温度达到700 和800 ℃时，岩样内出现明显的部分熔融现象，温度越高，部分熔融现象越明显，而且在800 ℃时，出现明显的矿物重结晶现象。微观的结构及成份的变化导致了宏观的物理力学性能的显著变化。该次实验研究结论与前人研究成果较为一致，但是从物质成份和样品微结构方面对岩石力学性能对高温响应的机理进行了初步解释。