朱清耀,戴俊,贠菲菲,等. 微波照射后花岗岩动力响应及破碎特征[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 1 ):019921.
ZHU Qingyao,DAI Jun,YUN Feifei,et al. Dynamic response and fracture characteristics of granite under microwave irradiation[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 1 ):019921.
微波照射后花岗岩动力响应及破碎特征
朱清耀1,戴 俊1,贠菲菲1,2,翟惠慧1,张 敏1,冯立人3
( 1. 西安科技大学 建筑与土木工程学院,陕西 西安 710054;2. 陕西省现代建筑设计研究院,陕西 西安 710043;3. 西安工业大学 建筑工程学院,陕西 西安 710021 )
摘 要:利用分离式霍普金森压杆( SHPB )对微波加热后的湖北麻山花岗岩进行动态冲击压缩试验,研究了不同含水状态下花岗岩动态力学性质及破碎特征,对比分析了不同微波加热参数对其力学性能的影响,揭示了微波对花岗岩强度弱化的作用机制。研究结果表明:当微波功率小于2.6 kW时,岩石强度降低是由微波生热及岩石内部水分共同作用造成的;当微波功率大于2.6 kW时,热的劣化占主导作用。花岗岩试件在达到应变均匀变化状态时所需时间较长,因此可认为是在近似恒应变率下进行的冲击压缩试验;在一定微波照射功率范围内,花岗岩动态峰值应力随着冲击气压的升高呈增大趋势,且冲击气压每增加0.05 MPa,岩石强度提高10%~20%;在一定微波照射功率范围内,花岗岩动态抗压强度折减程度远小于其静态抗压强度折减程度;在微波加热和荷载的共同作用下,岩石多为轴向拉伸及压碎破坏,且随着微波加热功率及荷载的增大,花岗岩破坏程度增大,碎块愈加细致且均匀。
关键词:微波照射;花岗岩;分离式霍普金森压杆;动力学性能;破碎特征
基金项目:国家自然科学基金资助项目( 51174159 );陕西省自然科学基础研究计划资助项目( 2017JQ5069 );陕西省教育厅专项科学研究基金资助项目( 15JK1471 )
作者简介:朱清耀( 1996— ),男,河南南阳人,硕士研究生,主要从事岩石破碎和冲击动力学等方面的研究工作。E-mail:zhu89757@yeah. net
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