Corrélation entre la microstructure et les propriétés physiques et mécaniques du granit après exposition à haute température

WANG Zhuo ,  

WANG Lingling ,  

ZHANG Shuai ,  

摘要

Pour évaluer le degré de dommage du granit après un incendie, une étude a été menée sur les changements de couleur, microstructure, propriétés physiques et mécaniques du granit à haute température, à l'aide d'essais de compression uniaxiale, d'essais de fissuration brésilienne, de scans CT, d'analyses par diffraction des rayons X et d'analyses colorimétriques, en explorant les corrélations entre ces changements. Les résultats montrent qu'avec l'augmentation de la température, les microfissures internes se connectent progressivement en formant un réseau complexe, la porosité des fissures et la dimension fractale augmentent, ce qui entraîne une diminution de la résistance et de la vitesse des ultrasons. Dans la plage de 450~600 ℃, sous l'effet des contraintes thermiques induites par la transformation de phase α-β du quartz, les indices physiques et mécaniques subissent une mutation ; à 150 ℃, l'effet de durcissement thermique provoque une brève augmentation de la résistance à la traction ; après exposition à haute température, la diminution de la vitesse des ultrasons dans le granit est plus importante que la diminution de la résistance, suivant la loi « diminution de la vitesse des ondes > diminution de la résistance à la traction > diminution de la résistance à la compression » ; la luminosité du granit augmente globalement avec la température de combustion, à 300 ℃, le granit présente une teinte brun jaunâtre due à l'oxydation du fer bivalent et à la décomposition thermique du chlorite. Les résultats de l'analyse colorimétrique peuvent servir de critère auxiliaire pour juger de la température de combustion du granit, et la loi évolutive intégrée multidimensionnelle fournit une base quantitative pour l'identification des dommages des structures rocheuses après sinistre.

关键词

granit;température élevée due au feu;propriétés mécaniques;dimension fractale;microstructure;dommages

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