不同热处理温度下红层泥岩的失重–膨胀机制研究

为了研究川东上沙溪庙组红层泥岩在不同热处理温度下的质量、裂隙、孔隙、微观结构及膨胀性能的变化规律,开展不同温度热处理实验,采用场发射电子显微镜、N₂吸附孔隙测定及数字化放射影像实验(DR),对热处理岩样的微观结构差异性、细观孔隙特征及宏观裂隙发育规律进行研究,获取岩样烘干过程的质量变化与膨胀规律,以揭示热处理对泥岩膨胀机制的影响。结果表明：(1)随着热处理温度的升高,岩样质量损失呈现快速失水–缓慢失水及缓慢失水2种模式,上沙溪庙组红层泥岩中水分完全排出需要>130℃的热处理温度;(2)高温热处理出现黏土矿物层间张开及沿层断裂的现象,而低温热处理多为层内断裂,热处理温度对热处理后宏观裂隙的贡献度低于原生裂隙;(3)随着热处理温度的降低,孔隙内0.5～2 nm的细小颗粒明显增多,在110℃时该颗粒物数量达到峰值。热处理温度对微观孔隙尺寸影响明显,与天然状态的孔隙单峰分布相比,高温热处理后孔隙分布呈现双峰的规律;(4)低温处理下呈现出宏观裂隙控制型,而高温处理下呈现出宏观裂隙‐微观孔隙控制型的膨胀模式,且提高热处理温度可显著提高快速膨胀阶段的曲线斜率及最终膨胀量。...