热冲击下花岗岩的细观变化规律

为了分析花岗岩在热冲击作用下的细观破坏特征及孔隙率变化规律,基于太原理工大学原位改性采矿实验室研发的热冲击试验平台对花岗岩进行不同温度的热冲击试验,采用高精度显微CT扫描系统对热冲击后的花岗岩进行扫描,并利用自制的CT图像分析系统对扫描得到的图层作二值化处理,然后进行三维重建,最终得到花岗岩立方体的数字模型。通过从数字模型提取其孔隙、裂隙的图像,同时计算不同温度热冲击下花岗岩的孔隙率,从而得到花岗岩的热冲击破坏规律。研究结果表明,花岗岩的热冲击作用随加热温度升高而明显变化,随着加热温度的升高,花岗岩表面裂隙逐渐发育,孔隙率变大;花岗岩热冲击破坏的温度阈值为400℃,当花岗岩试件热冲击温度为300℃时,岩芯内部孔隙有所增加,但孔隙并未连通形成裂隙;当热冲击温度为400℃时,岩芯内孔隙明显增大,并开始出现裂隙;当热冲击温度为500℃时,孔隙开始贯通形成裂隙,并急剧发育。此外,研究还发现,热冲击作用下,花岗岩在热破裂过程中发生不均匀热破裂,且破坏首先发生在岩石的表面。