矿业研究与开发

作者：李晓雪,郤保平,,何水鑫,成泽鹏,辛国旭

关键词：热冲击;花岗岩;显微 CT;孔隙率;三维重建

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.

来源：2021年第5期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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