温度-拉应力共同作用下砂岩破坏的断口形貌

作     者：左建平 谢和平 周宏伟 方园 范雄 ZUO Jianping;XIE Heping;ZHOU Hongwei;FANG Yuan;FAN Xiong

作者机构：中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学岩石力学与分形研究所 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2007年第26卷第12期

页      面：2444-2457页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412707) 国家自然科学基金资助项目(50674092 50221402 50490272 50579042 50620130440 50639100) 中国科学院岩土力学重点实验室资助课题项目(Z110606) 中国博士后科学基金资助项目(20070410577) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放课题项目(2007–08) 

主　　题：岩石力学 砂岩 温度-拉应力共同作用 断口形貌 扫描电镜 

摘      要：通过扫描电镜研究温度–拉应力共同作用下砂岩破坏的断口形貌。通过研究不同温度影响后的解理断口、准解理断口、疲劳断口、非主断裂面的二次裂纹和碎裂断口、局部延性断口、沿晶断口及一些奇特的断裂花样,证实温度对砂岩断裂的微观机制产生了影响,随着温度的升高,砂岩的断裂机制由以局部脆性断裂机制为主向局部脆性和延性耦合断裂机制转变。低温下的断口较为光滑平坦,高温下的断口较为粗糙,表明发生过塑性变形,并且高温断口形貌更为多样和更为复杂,这主要是受到高温影响后,岩石内部矿物颗粒、晶体和原子热运动加剧,当岩石受到外部载荷作用时断裂就有可能出现在更大范围的位置。通过一些简单的断裂机制示意图对部分断口形貌进行解释,并报道了一些特殊的岩石断口形貌。综合认为金属断口学研究中所发现的微观断口形貌特征几乎都可以从岩石断口形貌中找到,但由于岩石是多晶体地质材料,高温影响下岩石的断口形貌还将更为多样和更为复杂。