不同温度热处理后砂岩三点弯曲的断裂特性

被引：17

作者：

左建平 ^{[1
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谢和平 ^{[2
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刘瑜杰 ^{[2
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胡本 ^{[2
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卢菁芳 ^{[2
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机构：

[1] 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

[2] 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

[3] 四川大学水利水电学院

来源：

固体力学学报 | 2010年 / 02期

关键词：

砂岩; 温度; 三点弯曲; 临界温度; 断裂韧性;

D O I：

10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2010.02.002

中图分类号：

TU458 [室内岩石试验];

学科分类号：

0801 ; 080104 ; 0815 ;

摘要：

通过三点弯曲试验研究了不同温度影响下小尺度砂岩试件的断裂特性,证实温度的影响是明显的.125℃是个临界温度点,此时不仅砂岩的平均断裂韧性达到最大值,而且这时砂岩的裂纹扩展模式也发生了根本性的变化,即低温(低于125℃)热处理后砂岩的断裂以沿颗粒断裂机制为主;而高温(大于125℃)热处理后的砂岩的断裂以破断颗粒和沿颗粒的混合断裂机制为主.在100℃-150℃的温度范围内,砂岩的力学特性变得不稳定,这可能是由于粘土物质内部部分吸附水及层间水的蒸发使得粘土物质孔隙结构发生了变化及力学行为变得不稳定所造成的.从125℃到600℃,砂岩的断裂韧性整体有下降趋势,有约50%的降幅,这不仅与温度影响了粘土物质与矿物的胶结情况有关,也与高温处理后砂岩表面出现的热开裂有关,还与因矿物颗粒及粘土物质的热学性质差异导致冷却后存在的残余应力相关.

引用

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页数：8

共 15 条

[11]

温度载荷作用下花岗岩力学性质演化及其微观机制研究[D]. 徐小丽.中国矿业大学 2008

[12]

实验断裂、损伤力学测试技术[M]. 机械工业出版社 , 刘宝琛编著, 1994

[13]

岩石断裂力学[M]. 重庆大学出版社 , 李贺等编著, 1988

[14] Combined effects of increasing temperature and confining pressure on the fracture toughness of clay bearing rocks [J].