干燥与饱水泥质粉砂岩破裂声发射及损伤演化

作者

张超张安斌张艳博刘祥鑫陈磊
单位

华北理工大学矿业工程学院中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院
摘要

利用TAW-3000型伺服控制试验机和PCI-2型声发射监测系统,对干燥和饱水两种状态下的泥质粉砂岩进行了单轴压缩破裂声发射监测试验,研究了两种状态下岩石的力学与声发射特性的不同以及基于声发射为基础的损伤演化过程的区别.研究表明:饱水试件的强度、弹性模量及破坏程度均较干燥试件降低,干燥试件属于典型的脆性破坏,饱水试件则发生塑性破坏;监测到的饱水试件声发射事件率水平和峰值均较干燥试件降低,饱水试件在破坏前声发射事件率曲线出现特有的增长"沉寂区",可作为实际工程预警的前兆.推导和建立了基于相对累计声发射事件率为基础的损伤演化方程,且根据Weibull参数β的拟合值表明干燥试件内部微元强度分布集中程度和均质性均强于饱水试件,即水对泥质粉砂岩造成了一定程度的损伤.
关键词

泥质粉砂岩干燥饱水声发射损伤变量本构关系
基金项目(Foundation)

国家级大学生创新创业训练计划项目(201210081001)；河北省教育厅自然科学基金项目(QN2014067)；教育部高校博士学科专项科研基金项目(20120023110023)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014QZ03)；