600℃内高温状态花岗岩遇水冷却后力学特性试验

利用mts815岩石力学试验系统完成了不同温度下的20个花岗岩试样的三轴压缩试验。分析了温度对花岗岩试样的强度特性、变形特性以及破坏特征的影响,能够在实际工程中起到一定的指导作用。试验结果表明:在20℃到40℃的范围,弹性模量随温度升高而降低,泊松比随温度升高而升高,且变化幅度都较大,但当温度超过40℃以后,随温度升高的变化幅度明显降低;随着温度的升高,峰值强度逐渐降低,而且温度对峰值强度的影响随着围压的增加而减弱;内聚力c值随温度升高而降低,内摩擦角φ值随温度升高有升高的趋势,抗剪强度τf大致呈线性减小的关系,且随着正应力的升高,温度对花岗岩抗剪强度的影响有减弱的趋势;花岗岩的变形破坏特征在一般条件下表现为典型的弹脆性体特征,但是在较高围压和较高的温度耦合作用下表现为弹塑性变形-累进性破裂-脆性破坏的特征。

从辽宁锦州拟建地下储库工程现场钻取典型花岗岩岩芯,进行不同冻结温度(-10℃～-50℃)和不同含水状态(干燥和饱和)的单轴及三轴压缩试验,分析岩石的变形破坏规律、干燥和饱和状态抗压强度以及三轴剪切强度参数c,?值随温度的变化关系。试验结果表明:(1)无论干燥还是饱和试样,微风化花岗岩单轴及三轴抗压强度随着低温温度的降低而提高,但呈现非线性增加的趋势,得到花岗岩抗压强度随低温温度变化的非线性关系拟合式,并认为微风化花岗岩存在一个抗压强度趋于稳定的温度界限值,此值约为-40℃;(2)微风化花岗岩在干燥和饱和条件下,黏聚力c值随温度的降低而增大,在干燥条件下尤为明显。干燥条件下,微风化花岗岩内摩擦角随低温温度降低变化较小,摩擦角基本保持在57°左右,饱和条件下,微风化花岗岩内摩擦角随温度降低而增加,由-10℃～-50℃增长幅度约为3.43%。该研究成果可为液化天然气(lng)的低温地下存储提供一定的力学参数依据。

. 1/3'. 花岗岩高温力学性能 国内外学者对岩石在常温、高温高压下的各种物理力学性能进行了研究。 alm等考察了花岗岩受到不同温度热处理后的力学性质，并对花岗岩在温度作用 下微破裂过程进行了讨论；张静华等对花岗岩弹性模量的温度效应和临界应力强 度因子随温度的变化进行了研究；寇绍全等系统地研究了经过热处理的stripa花 岗岩的力学特性，得到了工程中需要的基本力学参数；林睦曾等研究了岩石的弹 性模量随温度升高而变化的情况；oda等研究了在温度作用下岩石的基本力学性 质；lau研究了较低围压下花岗岩的弹性模量、泊松比、抗压强度随温度的变化 规律以及破坏准则；许锡昌等通过试验，初步研究了花岗岩在单轴压缩状态下主 要力学参数随温度（20～600℃）的变化规律；朱合华等通过单轴压缩试验，对 不同高温后熔结凝灰岩、花岗岩及流纹状凝灰角砾岩的力学性质进行了研究，分

以大岗山花岗岩为例,分别进行静力三轴和动力三轴试验,分析花岗岩的抗压强度、弹性模量、泊松比以及相应的极限应变等重要参数与应变速率的关系。试验结果表明:不同围压下,随应变速率的增加,花岗岩的侧向破坏应变随应变速率的增加几乎保持不变,并且绝大部分统计结果值在0.002～0.004范围内;轴向破坏应变的增加幅度不明显;抗压强度增加,试验现象明显;弹性模量的提高幅度随围压的增加有减小的趋势;不同围压下花岗岩的泊松比与应变速率没有明确的关系。基于大岗山花岗岩静力三轴测试全过程应力–应变曲线和损伤力学分析,发现脆性岩石在不同围压下均以侧向损伤为主,通过回归拟合分析,建立大岗山花岗岩静力三轴压缩条件下的损伤演化方程。进一步根据损伤理论建立岩石动力损伤与静力损伤之间的关系,考虑动态强度与初始弹性模量的率相关性建立经验型的岩石动力损伤本构模型,可以作为研究地震荷载作用下岩体结构中应力波传播和衰减规律的基础。

花岗岩可以视为一种很好的构造标志体,犹如褶皱、断裂一样。从花岗岩浆的形成、融体分离、岩浆上升到岩体定位以及变形改造的全过程都蕴含着丰富的构造动力学信息。研究花岗岩浆上升、迁移和定位可以探讨构造块体抬升及区域构造动力学。岩体生长方式与构造块体的运动学、动力学有密切的关系,极性生长揭示了上、下构造块体或岩石圈之间的相对的近水平方向剪切运移。变形花岗岩体是一种区域尺度的应变标志体,可以进行岩石有限应变测量和流变学参数估算,为分析区域构造变形特征提供应变参数。以对不同期次、不同变形程度花岗岩体为间接标志体,通过锆石定年可以限定变形的时间,特别是有可能确定早期变形的时间。岩体定位深度的系统研究有利于了解构造块体的抬升和深部构造作用。花岗岩构造与花岗岩成因类型特别是其演变研究的结合是判别构造块体动力学背景以及其转换的有效途径。通过这几方面的系统研究和有机结合,可以提供丰富的构造动力学信息,是否可能发展成较系统的花岗岩构造动力学值得探讨。

在常规三轴试验和卸荷试验的基础上,对比了两种试验方案下岩石的变形特性、力学参数和破裂特征。研究结果表明:由于试验岩样固有脆性特性,峰前变形阶段为本实验主要阶段,因此将峰前变形阶段作为主要研究对象;卸荷试验中,泊松比总体呈增大趋势,相对于加载试验平均增大了52.5%~118.75%;卸荷试验中,岩石黏聚力相对加载实验降低了31%,内摩擦角相对加载试验增加了8%;卸荷试验中,岩石破坏张性破裂特征明显,各种级别张裂隙、剪裂隙以及张剪(压剪)裂隙发育,且沿各级张、剪裂隙发育的次级裂隙也较发育。

高温后花岗岩与高强混凝土力学性能的比较试验研究——本文介绍受高温后花岗岩和高强混凝土的力学性能变化的试验研究情况。比较分析了不同温度作用后花岗岩和混凝土的应力一应变曲线、峰值应力、峰值应变和弹性模量的变化情况。研究表明：随受热温度的升高，花岗...

采用高温装置对传统的大直径φ100mmshpb试验设备进行改造,利用该试验系统对采自陕西秦岭山区的花岗岩进行不同高温与冲击荷载共同作用下的动态压缩试验,考察了高温下花岗岩的峰值应力、峰值应变、弹性模量的变化规律。试验结果表明:在25℃~600℃时,高温作用对花岗岩峰值应力的影响不大;800℃~1000℃时,花岗岩峰值应力受高温影响明显,迅速下降;600℃~800℃有可能存在花岗岩内部结构突变的临界温度;随着温度的升高,峰值应变呈现逐渐增加的趋势,而弹性模量离散性较大,大体上呈现逐渐减小的趋势;从总体规律上来说,高温下花岗岩的峰值应力、峰值应变仍然表现出显著的应变率硬化效应。

2005年8月 第34卷　第8期 施　工　技　术 constructiontechnology 高温下及高温冷却后混凝土力学性能的试验研究 王孔藩,许清风,刘挺林 (上海市建筑科学研究院,上海　200032) [摘要]进行了不同骨料、不同强度混凝土高温下以及不同冷却方式下力学性能的试验研究,并与常温下混凝土的 力学性能进行了对比分析。了解高温下和高温冷却后混凝土力学性能的变化,对评估钢筋混凝土结构火灾后的性 能有重要作用。 [关键词]混凝土;高温;力学性能;骨料 [中图分类号]tu50113;tu52811[文献标识码]a　　　　[文章编号]100228498(2005)0820001202 experimentalresearchonmechanicsperformanceofconcrete afterhi

花岗岩的物理力学性质与微观破坏特性

crg桩在花岗岩持力层中的试验研究——crg桩(预应力高强混凝土管注浆桩)取得了国家发明专利。介绍了crg桩施工方法及试验桩施工情况，讨论了在花岗岩地层施工中遇到的孔内沉渣清理、管桩上浮及灌浆问题。对crg桩的灌浆充填体进行了钻芯检测，发现充填体胶结质量不...

高黎贡山隧道位于特定的高地应力和高地热条件下,施工中可能发生岩爆。为了查明高温下隧道硬质岩的物理力学性质,以占隧道硬质围岩绝大部分的花岗岩为代表,进行了高温单轴压缩试验,以期为工程岩爆评价提供较为科学的依据。研究结果表明:从试样应力-应变关系曲线的形状看,主要为ⅱ型破坏,有发生岩爆的可能。

为了达到最接近实际工程的试验效果,采用中国矿业大学的"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机",设计了精确的加压和旋转系统,操作控制比较方便,测量数据准确。利用大尺寸(φ200mm×400mm)花岗岩试样和工程钻头(φ30mm的pdc钻头),使试验条件更加接近实际工程情况,开创了该类大试样试验的先河。通过正交试验研究花岗岩在高温高压状态下的切削破碎规律,得出以下结论:(1)高围压状态(100mpa)下,随着温度升高,花岗岩的可切削性逐渐增强,在超过一定的钻压时,切削速度随着温度的升高而明显增大,在755n钻压下,300℃的切削速度比室温时增大30%～50%;(2)高围压状态(100mpa)下,随着温度升高,单位破岩能耗明显降低,在钻压为755n时,300℃时的单位破岩能耗比室温时降低20%～30%;(3)在高温高压环境下,切削速度随着钻压或转速的增大而增大;单位破岩能耗随着转速的增大而增大,随着钻压的增大而减小,与室温无围压状态下的切削破碎规律基本一致;(4)由于花岗岩在此温压范围内属于渐进破坏,抗压强度下降缓慢,如果钻压太低则切削速度和单位破岩能耗受温度影响很小,为了在高温下取得对花岗岩的良好切削效果,钻压需要超过一定的值。

利用中国矿业大学的"20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机"、大尺寸(200mm×400mm)花岗岩试样研究了花岗岩在高温高压状态下的冲击凿岩规律。研究结果表明,随着温度升高凿岩速度增大,当温度超过约150℃时,岩石裂隙数量增多,并且呈现出一定的塑性变形特征,不利于冲击能量的充分利用,冲击凿岩适用于钻进较低温度下(不超过150℃左右)的坚硬岩层;在高围压状态,冲击凿岩的单位破岩能耗随着温度升高而降低;在高温高压环境下,在一定钻压和冲击功率范围内,凿岩速度随着钻压或冲击功率的增大而增大,单位破岩能耗随着钻压的增大而减小。

通过在mts815.03电液伺服岩石力学试验机上对焦作方庄煤矿煤层顶板粗砂岩进行高温后常规三轴压缩试验,基于试验结果研究不同温度作用后常规三向压缩条件下粗砂岩宏观力学特性,分析粗砂岩强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角和极限应变与温度的关系;同时对粗砂岩强度、平均模量与围压关系进行探讨。研究结果表明,围压一定,温度为25℃～300℃时,随着温度的升高,试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大,而变形模量有所降低。高温产生的热应力起到容纳变形和裂隙闭合作用,砂岩试件部分原生裂隙逐渐愈合,裂隙数量减少,密实程度提高,矿物颗粒间接触关系得到改善,摩擦特性得以增强;超过300℃以后,随着温度的升高,粗砂岩试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均有所减小,而峰值变形逐渐增大,由高温引起的粗砂岩矿物颗粒的不同热膨胀率导致跨颗粒边界的热膨胀不协调,从而产生结构热应力使试样内部产生微裂隙,试样承载能力和抗变形能力减弱。而围压对粗砂岩的力学性质起到改善和强化作用,当温度一定时,随着围压的升高,粗砂岩试件强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大。

骨料-砂浆界面过渡区的力学性能对混凝土宏观受力特性有很重要的影响。在mts试验机上对40个砂浆-花岗岩交界面试件进行了动态轴向拉伸力学性能试验研究,分析不同应变率(10-6～10-2s-1)、不同程度预静载(30%、50%、70%静载强度)以及往复荷载(1、5hz)对交界面动态轴向拉伸力学性能的影响,并对其动态破坏机制进行了初探。研究结果表明:①交界面动抗拉强度随应变率增加有明显增加趋势;②较小预静载(不超过50%)不仅没有使动抗拉强度降低,反而有可能提高动抗拉强度,较大的预静载对损伤弱化效应起主导作用,从而使动抗拉强度降低;③往复荷载作用下会出现明显的低周疲劳损伤,而且残余变形随往复荷载的频率增加而减小;④不同应变率下的交界面应力-应变曲线上升段类似,约50%强度后呈现非线性变化,但非线性程度随应变率增加趋向不明显。另外,尝试性地进行了交界面试件轴向拉伸应力-应变全曲线的试验,得到了稳定断裂的全过程曲线。

外墙干挂600×600花岗岩施工技术

为研究热-力作用下花岗岩的破裂规律,采用mts815flextestgt岩石力学试验系统和pci-ⅱ声发射仪开展了黑云母花岗岩在不同围压和不同温度作用下的三轴压缩试验。研究结果表明:在20℃,40℃和60℃的温度作用下,声发射事件的密集程度和声发射累计振铃计数以及最大ae能率随着温度的升高而增加,宏观破裂角逐渐减小,岩石的脆性破坏特征逐渐增强;在60℃,90℃和130℃的温度作用下,声发射事件的密集程度和声发射累计振铃计数以及最大ae能率随着温度升高而减小,宏观破裂角逐渐增大,岩石的剪切破坏特征逐渐增强;同时,随着温度升高,剪切破坏造成大量低能量释放率的声发射产生,声发射密集区表现为由小部分能量率很大的声发射和数量较多、低能量释放率的声发射组成。

花岗岩及花岗岩景观 一、花岗岩 花岗岩特征 1、花岗岩是地面上最常见的酸性侵入体。它质地坚硬，岩性较均一，垂直 节理发育，多构成山地的核心，成为显著的隆起地形，在流水侵蚀和重力崩塌作 用下，常形成挺拔险峻、峭壁耸立的雄奇景观。表层岩石球状风化显著，还可形 成各种造型逼真的怪石，具较高的观赏价值。 2、花岗岩由于节理风化、崩塌等作用，常形成峭壁悬崖、孤峰擎天、石柱 林立等奇特景观，著名的如黄山莲花峰、炼丹峰和天都峰三峰鼎立，华山的东西 南北中五峰相峙；天柱山的天柱峰，九华山的观普峰也非常典型。 球形风化景观，著名的有海南的天涯海角、鹿回头、“南天一柱”，浙江普陀 山的“师石”，辽宁千山的“无根石”，安徽天柱山的“仙鼓峰”和黄山的“仙桃 石”等。 花岗岩山地、丘陵山体。当花岗岩出露地表并处于强烈上升时，流水沿垂直 节理裂隙下切，形成石柱或孤峰，石柱、孤峰丛集成为峰林，如黄山的

花岗岩及花岗岩景观 一、花岗岩 花岗岩特征 1、花岗岩是地面上最常见的酸性侵入体。它质地坚硬，岩性较均一，垂直 节理发育，多构成山地的核心，成为显著的隆起地形，在流水侵蚀和重力崩塌作 用下，常形成挺拔险峻、峭壁耸立的雄奇景观。表层岩石球状风化显著，还可形 成各种造型逼真的怪石，具较高的观赏价值。 2、花岗岩由于节理风化、崩塌等作用，常形成峭壁悬崖、孤峰擎天、石柱 林立等奇特景观，著名的如黄山莲花峰、炼丹峰和天都峰三峰鼎立，华山的东西 南北中五峰相峙；天柱山的天柱峰，九华山的观普峰也非常典型。 球形风化景观，著名的有海南的天涯海角、鹿回头、“南天一柱”，浙江普陀 山的“师石”，辽宁千山的“无根石”，安徽天柱山的“仙鼓峰”和黄山的“仙桃 石”等。 花岗岩山地、丘陵山体。当花岗岩出露地表并处于强烈上升时，流水沿垂直 节理裂隙下切，形成石柱或孤峰，石柱、孤峰丛集成为峰林，如黄山的

-1- 花崗岩地質與金門花崗岩 鍾廣吉編 2008 一、火成作用與岩漿活動 (一)闡述地球形成的假說 闡述地球形成的假說較重要的計有星雲假說、氣雲假說、電 磁假說、渦旋亂流假說，宇宙塵假說等十二類，其中較普遍被接 受的假說是星雲假說與宇宙塵假說。 1.星雲假說 此假說由坎特氏（kant,1763年）提出，認為散佈於太陽 系所佔有的空間中的物質，初始呈分離的元素粒子，這些粒 子的特性各有不同，相互之間的吸引是促成粒子的運動，經 歷一段甚長久的時間，粒子相互碰撞吸引到呈相同方向的運 動，圍繞太陽系中心的太陽公轉式的運動，先形成稀薄的星 雲，此等星雲隨著熱的放散凝集的引力和因熱所發生的反引 力之相互作用，溫度也隨著下降，星雲呈收縮，行星即因此 形成，地球為行星之一也在此相似過程中的一部份，形成地 球的星雲團塊。 -2- 2.宇宙塵假說 此假說由史密特氏（schmid

利用植被发达的根系对公路边坡进行加固是目前实现固化与绿化和谐统一的可行措施之一.为明确用于公路花岗岩残积土边坡物被根系特征与土壤抗剪强度之间的关系,对山麻杆（alchorneadavidiifranch）、野牡丹（melastomacandidumd.don）、铺地蜈蚣（cotoneastermicrophylluslindl）和地稔（melastomadodecandrum）四种灌木根系特征进行定量分析.结果表明,山麻杆根长密度与根表面积密度均明显大于另外三种植被,各植被根系分布主要集中在0～10cm土层中,随土层深度增大,不同植被根长密度与根表面积密度均呈减小趋势;不同植被根系对花岗岩残积土内摩擦角φ和粘聚力c均有较大提升,不同植被根系在0～30cm地层中,内摩擦角φ和粘聚力c均表现为,山麻杆〉野牡丹〉地稔〉铺地蜈蚣〉裸地;随根长密度和根表面积密度增大,植被根系固化花岗岩残积土内摩擦角和粘聚力均逐渐增大,且内摩擦角与根长密度和根表面积密度呈对数关系,而粘聚力与根长密度和根表面积密度具有线性关系.