本文主要探讨了温度对大理岩力学性质的重要影响,通过细致的实验研究来揭示高温条件下大理岩性能的变化。作者在2008年针对四川锦屏大理岩进行了深入的单轴压缩试验,选取不同温度条件下的样本,以100℃作为一个关键的阈值温度。实验结果显示,随着温度的升高,大理岩的单轴抗压强度和弹性模量显著下降。为了探究这种变化的微观机制,研究人员利用扫描电子显微镜(SEM)对各个温度下的大理岩断口进行了详细观察,并对获取的SEM图像中的微裂隙参数,如长度、方位角和间距进行了统计分析。 研究发现,微裂隙长度在20-300℃的温度范围内服从对数正态分布,而在450-600℃时,其分布形态转换为Weibull分布。另一方面,无论温度如何变化,微裂隙的方位角都服从正态分布,显示出一定程度的方向性。有趣的是,间距参数在较低温度(20-300℃)时同样服从对数正态分布,但在高温区间(450-600℃)时,它转变为指数分布,反映了高温对微观结构间距的显著影响。 这些研究结果不仅提供了大理岩在高温环境下力学性质的具体变化规律,也为岩石工程中涉及高温环境下的设计与施工提供了重要的参考数据。例如,在地热能源开发、核废料深埋处理和城市深部地下空间建设中,了解岩石在高温下的力学行为至关重要。温度对岩石微观结构的影响揭示了岩石损伤机理在高温下的独特性,这与常温下的损伤机制有所不同。 此外,文章还提到了其他学者的研究工作,如张晶瑶等人对高温下含铁石英岩的微观结构进行了观察,许锡昌等人研究了花岗岩在不同温度下的力学性质,以及夏小和等人关于大理岩在高温应力下的超声波传播特性研究。这些研究共同构成了岩石力学领域内高温效应的多元视角,展示了岩石力学科学的前沿进展。 本文通过对大理岩的细观研究,揭示了温度对其力学性质的显著影响,为理解岩石在极端环境下的行为提供了详尽的数据支持,对于提高工程设计的准确性和安全性具有重要意义。
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