低温冻结作用对岩石细观结构影响的定量分析

来源 :第十四届全国青年岩石力学与工程学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenliu2009
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  低温环境下岩石强度与其细观结构密切相关。研究岩石在低温冻结过程中细观结构的变化对于深化认识岩石力学及损伤特性具有重要意义。通过开展不同冻结温度梯度下的岩石细观结构的CT 扫描实验,获得了岩样在20℃、-2℃、-5℃、-10℃、-20℃、-30℃时内部细观结构的CT 图像。采用Canny 算子对冻结岩石CT 图像进行边缘检测,完成了冻结过程中岩石二维细观结构的识别。基于体视学理论,分析了冻结岩石细观结构的构成及其相互关系,提出了冻结岩石细观结构特征参数的计算公式,开展冻结过程中岩样孔隙、裂隙的长度、宽度、角度、周长、面积及圆形度变化规律的定量分析。分析结果表明:随着温度的降低,岩样扫描层面内产生新的孔隙、裂隙;孔隙、裂隙参数在-10℃前变化幅度大,冻结作用影响下新裂隙、孔隙的产生是诸参数增大的主要原因。(20,-10℃)区间是孔隙、裂隙产生、扩展、贯通的温度区间。温度降低到-20℃以后,总长度、总周长、总面积变化小。低温冻结作用引起含裂隙(孔隙)等初始损伤岩石细观结构的变化,导致岩石内部孔隙、裂隙的产生、扩展、贯通,加剧了岩石的损伤。
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