自然冷却后与实时高温下花岗岩物理力学性质对比试验研究

发布时间：2024-02-27 02:31

　　岩石经过高温作用后其物理力学性质的变化,直接影响着干热岩资源的开发利用与地下储层的稳定性。以花岗岩为研究对象,对高温自然冷却后和实时高温下的岩样进行物理性质测试与单轴压缩试验,分析对比试样在不同状态下的物理力学性质变化情况。结果表明:(1)自然冷却后与实时高温下的花岗岩质量随温度升高而减小,体积随温度升高而增大,600℃时,质量损失率分别为0.24%、0.27%,体积增加率分别为4.21%、3.53%;(2)两种方式下试样的峰值强度、弹性模量整体上呈现减小趋势,600℃时,峰值强度分别降低约49.81%、37.19%,弹性模量分别降低约34.35%、26.13%,峰值应变分别增长约70.43%、39.62%;(3)低于400℃时,自然冷却后的试样各物理力学性质弱化情况低于实时高温下的试样,但高于400℃时,自然冷却后的试样物理力学性质弱化情况较实时高温下试样更严重,出现了高温拐点。研究结果为实际工程中高温岩石工程的岩石稳定性评价提供理论参考。

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【部分图文】：

图1花岗岩岩样

在高温处理前，测定各试样的密度、纵波波速，剔除密度和波速异常的试样，以保证试验结果的可靠性和可比性，所用试样平均密度为2.492g/cm3，平均纵波波速为4176m/s。1.2实验方法

图2质量损失率与温度的关系曲线

图2是自然冷却后与实时高温下花岗岩的质量损失率对比曲线。由图可见，总体上，两种方式下试样的质量损失率都随温度升高呈现不断增长趋势，当温度等于600℃时，质量损失率分别达到0.24%、0.27%。分析其原因主要有两点：（1）试样内部结晶水的散失；（2）在热应力的作用下，少量固体颗粒....

图3体积增加率与温度的关系曲线

图2质量损失率与温度的关系曲线2.1.2体积增加率

图4密度变化率与温度的关系曲线

图4是自然冷却后与实时高温下花岗岩密度变化率的对比关系曲线。在两种不同方式下质量损失率与体积增加率呈现相似的变化趋势，因此，当温度处于25～600℃范围内，两种方式下花岗岩的密度变化率随温度升高基本保持不变。2.1.4纵波波速

本文编号：3912240