高温后花岗岩冲击破坏行为及波动特性研究

采用SRM-5N超声检测分析仪和高温分离式霍普森压杆(SHPB)系统装置,分别对不同高温后花岗岩的波动特性和动态力学特性进行试验研究,分析不同温度条件对花岗岩纵波波速、波形频谱的影响,研究高温后花岗岩的动态抗压强度、峰值应变以及冲击破碎形态的变化情况。试验升温等级设为25℃,100℃,200℃,400℃,600℃,800℃,1 000℃七个等级,升温速度为10℃/min。试验结果表明:(1)随着温度的增高,花岗岩试样的热损伤总体上呈逐渐增大趋势。但是100℃之前热损伤有所降低,出现负的热损伤,随后热损伤不断增加,直到600℃以后热损伤增幅开始变缓。(2)随着温度的升高,试样的动态抗压强度总体减小,峰值应变总体增大;但是在110℃左右,抗压强度有所增强,峰值应变有所减小;600℃之后抗压强度和峰值应变分别显著减小和增大。(3)推断110℃左右为花岗岩一个阈值温度,在这个温度之前,温度的对花岗岩产生负损伤,花岗岩强度增强;推断600℃～800℃范围内存在为花岗岩另一个阈值温度,超过这个温度花岗岩的力学性能发生显著变化。该方法和成果可为岩体工程施工、防火设计以及火灾后评估修复提供一定参考价值。