论文摘要
为了探讨高温脱水对天然石膏岩物理力学效应的影响,将天然石膏岩在高温220℃控制脱水时间制取含不同结晶水石膏岩试样,分别对石膏岩试样进行扫描电镜、超声波测试和常规三轴压缩试验,分析高温脱水时间对石膏岩微观结构、孔隙率、纵波波速、三轴抗压强度,弹性模量、峰值应变、黏结力和内摩擦角的影响。结果表明:高温作用对石膏的作用是极其复杂物理化学过程,高温脱水对石膏岩具有明显弱化作用,随着高温脱水时间的增加,石膏岩内部晶体结构和形状逐渐发生变化,试样内部微裂纹、微孔洞的数量逐渐增多,导致其物理力学性能不断劣化;在高温220℃石膏岩脱水量、视密度和孔隙率与脱水时间呈非线性关系,在0～6 h以内裂解脱水速率较快,在6～24 h范围内脱水速率有所减缓。高温脱水后石膏试样纵波波速均有不同程度降低,在0～6 h以内损伤因子随孔隙率增加而单调降低,两者大致呈线性关系,超过6h以后脱水石膏岩损伤因子变化不大;石膏岩三轴压缩全程的变形特征受围压和高温脱水时间的共同影响,脱水时间0～4 h对石膏岩试样变形参数的影响远大于对围压的影响,超过4h以后脱水时间、围压对石膏岩弹性模量和变形模量的影响不大,随着围压与脱水时间的增加脆性减弱塑性增强;石膏岩试样三轴峰值强度随围压增大而单调增加,符合Coulomb强度准则。高温脱水对石膏岩具有明显弱化作用,扣除围压影响后石膏岩材料强度与脱水时间呈负相关;石膏岩试样破坏形态与围压高低没有直接关系,脱水时间越长破坏形态越复杂。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 苏承东,韦四江,许崇帮,苏发强
关键词: 岩石力学,石膏岩,高温脱水,二水石膏,三轴压缩,物理力学效应
来源: 岩石力学与工程学报 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 河南理工大学能源科学与工程学院,煤炭安全生产河南省协同创新中心,交通运输部公路科学研究所
基金: 河南省教育厅自然科学研究计划项目(2010A44002),河南省科技攻关项目(182102210317),国家自然科学基金资助项目(51278233)~~
分类号: TU45
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1129
页码: 254-266
总页数: 13
文件大小: 1105K
下载量: 290
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