不同温度作用下砂岩热开裂的实验研究

被引:57
作者
左建平
谢和平
周宏伟
彭苏萍
机构
[1] 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院岩石力学与分形研究所
[2] 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
关键词
温度; 砂岩; 热开裂; 实验研究; 阈值温度;
D O I
暂无
中图分类号
P584 [岩石物理与岩石化学];
学科分类号
摘要
砂岩的热开裂研究具有广泛的工程背景,本文实时在线观察和研究了不同温度作用下平顶山砂岩的热开裂:温度低于150℃时,砂岩几乎不发生热开裂;温度从150℃升高到300℃过程中大量的热开裂发生.而不同的矿物成分发生热开裂的阈值温度不完全相同,因此热开裂的阈值温度或者阈值温度范围只具有统计意义.砂岩热开裂主要与矿物成分的热学与力学性质有关,除了受到矿物热膨胀不匹配及热膨胀各向异性的影响,更重要的还受到矿物颗粒形状的影响,如热开裂多发生在矿物颗粒的短轴方向、优势结晶取向、颗粒奇异界面等,且热开裂的分布具有随机性.实验还观察到砂岩表面微缺陷发生闭合的全过程,在冷却过程也有微裂纹形成等现象.
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