岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2014年
z2期
3606-3612
,共7页
杨建林%王来贵%李喜林%赵国超
楊建林%王來貴%李喜林%趙國超
양건림%왕래귀%리희림%조국초
岩石力学%泥岩%次生孔隙%遇水-风干循环%断裂%微观机制
巖石力學%泥巖%次生孔隙%遇水-風榦循環%斷裂%微觀機製
암석역학%니암%차생공극%우수-풍간순배%단렬%미관궤제
rock mechanics%mudstone%secondary porosity%wet-dry cycle%fracture%micro-mechanism
为探讨泥岩在遇水-风干循环作用下断裂的微观机制,采用粉晶X射线衍射、力学性能测试和激光共聚焦显微镜等手段对泥岩进行表征,得到泥岩遇水后的成分变化、强度特征和遇水-风干循环作用下泥岩三维形貌的变化规律,分析泥岩在遇水-风干循环作用下断裂的微观机制.结果表明:泥岩遇水后部分钾长石变为高岭石;单轴抗压强度从5.31 MPa降为0 MPa;试样表面的裂纹数目、宽度随遇水-风干次数的增加而增加;伊利石黏粒遇水后水分子进入黏粒晶胞之间,引起晶格膨胀;黏粒表面吸附的水膜导致黏粒间距增加;泥岩遇水过程中在水的物理、化学作用下内部产生大量次生孔隙并且体积膨胀;风干过程中泥岩表层风干速度大于内部风干速度,表层局部黏粒富集区域体积收缩产生裂纹,随着遇水-风干循环次数的增加,泥岩内部裂纹的数量和尺寸逐渐增加,当裂纹贯穿试样时试样断裂.
為探討泥巖在遇水-風榦循環作用下斷裂的微觀機製,採用粉晶X射線衍射、力學性能測試和激光共聚焦顯微鏡等手段對泥巖進行錶徵,得到泥巖遇水後的成分變化、彊度特徵和遇水-風榦循環作用下泥巖三維形貌的變化規律,分析泥巖在遇水-風榦循環作用下斷裂的微觀機製.結果錶明:泥巖遇水後部分鉀長石變為高嶺石;單軸抗壓彊度從5.31 MPa降為0 MPa;試樣錶麵的裂紋數目、寬度隨遇水-風榦次數的增加而增加;伊利石黏粒遇水後水分子進入黏粒晶胞之間,引起晶格膨脹;黏粒錶麵吸附的水膜導緻黏粒間距增加;泥巖遇水過程中在水的物理、化學作用下內部產生大量次生孔隙併且體積膨脹;風榦過程中泥巖錶層風榦速度大于內部風榦速度,錶層跼部黏粒富集區域體積收縮產生裂紋,隨著遇水-風榦循環次數的增加,泥巖內部裂紋的數量和呎吋逐漸增加,噹裂紋貫穿試樣時試樣斷裂.
위탐토니암재우수-풍간순배작용하단렬적미관궤제,채용분정X사선연사、역학성능측시화격광공취초현미경등수단대니암진행표정,득도니암우수후적성분변화、강도특정화우수-풍간순배작용하니암삼유형모적변화규률,분석니암재우수-풍간순배작용하단렬적미관궤제.결과표명:니암우수후부분갑장석변위고령석;단축항압강도종5.31 MPa강위0 MPa;시양표면적렬문수목、관도수우수-풍간차수적증가이증가;이리석점립우수후수분자진입점립정포지간,인기정격팽창;점립표면흡부적수막도치점립간거증가;니암우수과정중재수적물리、화학작용하내부산생대량차생공극병차체적팽창;풍간과정중니암표층풍간속도대우내부풍간속도,표층국부점립부집구역체적수축산생렬문,수착우수-풍간순배차수적증가,니암내부렬문적수량화척촌축점증가,당렬문관천시양시시양단렬.
