粗砂岩高温作用后力学效应的试验研究

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。