科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为了揭示温度影响下的大理岩裂隙发展与损伤演化规律,利用岩石高温三轴伺服试验机与声发射测试系统,研究了30、60、90、120、150℃条件下的大理岩变形破坏特征与声发射活动规律。研究结果表明,高温作用下大理岩三轴压缩破坏经历压密和弹性变形阶段、塑性变形阶段、延性破坏阶段以及失稳破坏阶段共4个阶段,且试验温度越高,压密变形阶段和延性破坏阶段历时越长,岩石由弹脆性破坏逐步向弹塑性破坏转化。大理岩峰值强度、弹性模量和内摩擦角随温度升高而降低。岩石的声发射活跃度和声发射定位与宏观裂纹的对应性随试验温度的升高而降低。分析大理岩损伤演化过程的声发射信号幅值、撞击、振铃计数、声发射能量、峰值频率和b值特征发现,声发射幅值波动较小、温度敏感性较差,峰值频率和b值参数可以较好地表征岩石内部的裂纹发展情况,且峰值频率的温度敏感性最佳,可优选作为岩石破裂失稳的预测指标。三轴压缩破坏过程中大理岩产生张剪复合裂纹,并以剪切裂纹占主导,高温抑制了岩体内部裂纹的萌生,试验温度越高,岩石的张拉破坏越弱、剪切破坏越强。该研究成果为揭示岩石热损伤机制及工程热害预报提供了参考。
-
单位岩土力学与工程国家重点实验室; 石家庄铁道大学; 中国科学院武汉岩土力学研究所
