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岩石高温相变与物理力学性质变化

孙强  张志镇  薛雷  朱术云  
【摘要】:岩石内部结构随温度升高的变化会导致其物理力学性质的改变。利用MTS伺服试验机和高温炉进行常温至800℃花岗岩物理力学参数随温度变化特征试验。研究结果表明:(1)岩石物理力学性质随温度变化可划分常温~100℃和100℃~300℃,300℃~500℃,500℃~600℃,600℃~800℃五个阶段;前3个阶段的温度范围分别对应岩石内附着水、结合水和结构水汽化逸出的温度区间。(2)岩石物理力学性质(抗压/抗拉强度,渗透率,波速等)在400℃~600℃的温度范围内会有显著变化;受石英由相变为相的影响,岩石体积增大,微裂隙大量增加,在573℃附近存在强度和波速下降的加速点。(3)温度大于600℃后,岩石强度和波速会继续降低,其与固体矿物膨胀和金属键断裂引起矿物熔融破裂及相变有关。

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