高温后红砂岩压剪下声发射及其微观特性研究

来源：黄金科学技术杂志2022年第5期北京时间：

作者：黄晓辉,刘科伟,周占星,马泗洲,郭腾飞

单位：中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

摘要：为了评估岩体在高温和压剪工况下的稳定性，利用声发射技术对25~800 ℃处理后的红砂岩进行了变角剪切下声发射特性研究，分析了高温对红砂岩剪切断口微观特性的影响机理。结果表明：（1）高温作用使得红砂岩的声发射事件由常温下低活跃度的间接性活动向高活跃度的连续性活动转化；（2）随着热处理温度的升高，砂岩在压剪状态下的剪切裂纹所占比例逐渐增大，损伤剪切应力阈值减小，裂纹非稳定扩展阶段延长；（3）当剪切角度为55°时，高温对红砂岩的剪切损伤发展具有抑制作用，而当剪切角度为65°时具有促进作用；（4）红砂岩压剪断口形貌主要以沿晶体解理切断（穿晶断裂）形成，但当热处理温度为800 ℃时，更易于沿晶界形成。研究成果可为解决高温岩土工程问题提供参考。

关键词：高温处理,变角剪切,声发射特性,应力阈值,损伤特性,断口形貌

基金资助：国家自然科学基金项目“深部高应力岩体环境深孔一次爆破成井机理与方法研究”(51974360)