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河南理工大学学报(自然科学版)2024年第06期:高温-水冷却循环作用下砂岩物理力学性能和损伤特征研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王文;曹学文;洪磊;雷钧祺;周青山;

单位:河南理工大学能源科学与工程学院;

摘要:目的 为研究砂岩在多次高温-水冷却循环作用下的物理力学性能和损伤特征,方法 对砂岩进行200~600℃下高温-水冷却循环试验。通过超声波纵波波速测试、物理参数测量、单轴压缩试验,分析高温-水冷却循环对砂岩物理力学性能的影响及损伤特征。结果 结果表明:温度低于400℃时,砂岩试样质量损失较少,高于400℃时,质量损失较严重;随着温度升高和高温-水冷却循环次数增加,砂岩试样质量损失率增加,纵波波速降低;砂岩试样的弹性模量和峰值抗压强度在600℃时迅速下降,500~600℃时,存在影响砂岩试样弹性模量和峰值抗压强度的温度阈值;温度升高,砂岩试样损伤加剧,200℃时,随着高温-水冷却循环次数增加,砂岩试样强度提升,温度高于200℃时,随着循环次数增加,砂岩试样损伤加剧;砂岩试样单轴破坏模式以剪张复合破坏为主,随着循环次数增加,砂岩试样由斜向剪切破坏向锥形剪切破坏过渡,温度越高,砂岩试样锥形破坏块体越大。结论 研究结果表明,高温-水冷却循环后,砂岩试样的物理力学性质严重劣化。

关键词:岩石力学;;高温砂岩;;物理参数;;水冷却循环;;应力特征

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52174109);; 河南省高校科技创新人才支持计划项目(23HASTIT011);; 安全学科“双一流”创建工程入库项目(AQ20230501)