基于核磁共振技術(shù)的大理巖卸荷損傷演化規(guī)律研究
本文關(guān)鍵詞: 巖石力學(xué) 核磁共振 巖石損傷 巖石孔隙度 T譜分布 卸荷圍壓比 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2014年S2期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為研究巖石在卸荷作用下的細(xì)觀結(jié)構(gòu)損傷破壞規(guī)律,對(duì)大理巖巖樣分別進(jìn)行不同初始圍壓、不同卸荷圍壓比的常規(guī)三軸加 卸載試驗(yàn),并對(duì)卸荷后的巖樣進(jìn)行核磁共振(NMR)測(cè)量,得到不同卸荷圍壓比作用后大理巖的弛豫時(shí)間T2譜分布、孔隙度和核磁共振成像圖像。結(jié)果表明:(1)隨著卸荷圍壓比的增大,T2譜曲線不斷右移,T2譜面積不斷增大,孔隙度不斷增大,反映出巖樣內(nèi)部損傷不斷加劇;(2)小孔隙的譜峰不斷右移,但譜峰面積較小,反映出巖樣內(nèi)部小孔隙的孔徑不斷增大,但數(shù)量變化具有隨機(jī)性,對(duì)巖樣孔隙度變化影響微弱;卸荷圍壓比75%附近存在一臨界值,小于臨界值時(shí),巖樣內(nèi)部不斷產(chǎn)生新的細(xì)小裂紋,大于臨界值時(shí),產(chǎn)生新裂紋的趨勢(shì)則受到遏制;(3)大孔隙的譜峰不斷右移,譜峰面積值較大且不斷增大,占總譜面積的96%以上,反映出巖樣內(nèi)大孔隙孔徑不斷增大,數(shù)量不斷增多,對(duì)巖樣的孔隙度和損傷程度起主導(dǎo)作用;(4)核磁共振圖像動(dòng)態(tài)地顯示了不同卸荷圍壓比作用后巖樣內(nèi)部孔隙和裂隙的擴(kuò)展、演化過程。
[Abstract]:In order to study the damage and failure rule of mesoscopic structure under unloading, the conventional triaxial loading and unloading tests of marble samples with different initial confining pressure and different unloading confining pressure ratio were carried out. The relaxation time T _ 2 spectrum distribution of marble under different unloading pressure ratios was obtained by means of NMR-NMR measurements. Porosity and nuclear magnetic resonance imaging images. The results show that with the increase of the loading confining pressure ratio, the T _ 2 spectral curve moves to the right and the area of the T _ 2 spectrum increases, and the porosity increases. The results show that the spectrum peak of the small pore is gradually shifted to the right, but the area of the spectrum peak is smaller, which indicates that the pore size of the small pore in the sample is increasing, but the quantity change is random, and the influence on the porosity of the rock sample is weak. There is a critical value near the unloading confining pressure ratio of 75%. When the critical value is less than the critical value, new small cracks occur continuously in the rock sample. When the critical value is greater, the trend of producing new cracks is restrained and the spectral peak of the macropores shifts to the right. The spectral peak area is larger and larger, accounting for more than 96% of the total spectrum area, which indicates that the pore size in rock samples is increasing and the number is increasing. The NMR images show dynamically the expansion and evolution of pores and fissures in rock samples under different loading confining pressure ratios.
【作者單位】: 中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274253);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(51204205) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20130162120012)
【分類號(hào)】:TU452
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1520508
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