微波照射后花岗岩动力响应及破碎特征
Journal of Mining and Strata Control Engineering（2022）
摘要
利用分离式霍普金森压杆(SHPB)对微波加热后的湖北麻山花岗岩进行动态冲击压缩试验,研究了不同含水状态下花岗岩动态力学性质及破碎特征,对比分析了不同微波加热参数对其力学性能的影响,揭示了微波对花岗岩强度弱化的作用机制.研究结果表明:当微波功率小于2.6 kW时,岩石强度降低是由微波生热及岩石内部水分共同作用造成的;当微波功率大于2.6 kW时,热的劣化占主导作用.花岗岩试件在达到应变均匀变化状态时所需时间较长,因此可认为是在近似恒应变率下进行的冲击压缩试验;在一定微波照射功率范围内,花岗岩动态峰值应力随着冲击气压的升高呈增大趋势,且冲击气压每增加0.05 MPa,岩石强度提高10％～20％;在一定微波照射功率范围内,花岗岩动态抗压强度折减程度远小于其静态抗压强度折减程度;在微波加热和荷载的共同作用下,岩石多为轴向拉伸及压碎破坏,且随着微波加热功率及荷载的增大,花岗岩破坏程度增大,碎块愈加细致且均匀.
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