Correlação entre microestrutura e propriedades físicas e mecânicas do granito após alta temperatura

WANG Zhuo ,  

WANG Lingling ,  

ZHANG Shuai ,  

摘要

Para avaliar o grau de dano do granito após o fogo, foram estudadas as mudanças na cor, microestrutura, propriedades físicas e mecânicas do granito após altas temperaturas, mediante ensaios de compressão uniaxial, ensaios de cisalhamento brasileiro, tomografia computadorizada, análise de difração de raios X e análise de cromaticidade, explorando as correlações entre essas mudanças. Os resultados mostram que, com o aumento da temperatura, microfissuras internas gradualmente se conectam formando uma rede complexa, aumentando a porosidade das fissuras e a dimensão fractal, levando à redução da resistência e da velocidade do ultrassom. Na faixa de 450~600 ℃, sob a influência das tensões térmicas induzidas pela transição de fase α-β do quartzo, os indicadores físicos e mecânicos mostram mutações abruptas; a 150 ℃, devido ao efeito de encruamento térmico, há um aumento temporário na resistência à tração; após altas temperaturas, a atenuação da velocidade do ultrassom no granito é maior que a redução da resistência, seguindo a regra “atenuação da velocidade de onda > atenuação da resistência à tração > atenuação da resistência à compressão”; o brilho do granito aumenta geralmente com a temperatura do fogo, e a 300 ℃, devido à oxidação do ferro divalente e à decomposição térmica da clorita, o granito apresenta coloração amarelo-marron. Os resultados da análise de cromaticidade podem servir como indicador auxiliar para julgar a temperatura de exposição do granito ao fogo, e a regra evolutiva integrada multidimensional fornece base quantitativa para a identificação de danos nas estruturas rochosas pós-desastre.

关键词

granit;alta temperatura de fogo;propriedades mecânicas;dimensão fractal;microestrutura;dano

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