文档介绍：
高温状态下大理岩力学性能实验研究
张连英 1，2，茅献彪 2
（1 徐州工均可能经历一定的高温，这就需要考虑岩石在高温作用下的强度及变形特性，以便为岩石工
程的设计、施工提供参数和依据。
长期以来，国内外许多学者对岩石的热力学特性作了大量的研究，主要有以下几个方面：
①基本物理力学参数的测定[1,2,3,4]（包括岩石的变形模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、
内聚力、内摩擦角、粘度、热膨胀系数等）；②热裂化问题研究[5,6]；③变形机制的研究[7，8]；
④破坏准则和本构方程等[9。10]，并取得理论意义和实用价值的研究成果。但由于岩石中矿物
成分、结构不同，即内部微裂纹的发育程度、分布形式的差异，故岩石的力学特性受温度的
响应极其复杂。不同岩石的强度、变形表现出不同的温度特性，即使同一种岩石在不同的地
质及赋存条件下，其温度相应特性也会有巨大差异。
收稿日期：
基金项目：国家自然科学基金重大项目(50674087)；教育部重点科技项目(106084)；国家重点基础研究发展规划(973)项目(2006CB202210)
作者简介：张连英（1971-），女，硕士，讲师，主要从事工程力学专业的教学与科研工作。
E-mail：******@
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本文将通过大理岩的单轴压缩试验，研究大理岩在常温～800℃高温下的力学特性，探
讨大理岩其主要力学性能参数随温度的变化规律,为此类岩石工程问题的研究提供基础。
2 试验装置及试验方案
试样采集与制备
本试验所用岩样采自徐州贾汪地区某矿区的大理岩。一般地，不同尺寸、形态对岩石材
料力学性能参数测定具有明显影响，但考虑到本试验中使用的高温环境炉内腔容积的限制，
将本试验的岩样加工成直径为 ㎜、高为 ㎜左右的圆柱体。加工时首先用钻筒钻取
相同直径的岩样，然后用切割机截取相同高度岩样，最后用打磨机将岩样的两个截面磨平，
以改善测试结果的离散性。试验分 T = 常温（20℃）、100℃、200℃、300℃、400℃、500
℃、600℃、700℃、800℃下 9 个温度段，每个温度段加工岩样 5~6 块。
试验设备及方法
试验采用美国 MTS810 电液伺服材料试验系统（Electro-Hydraulic Servo-controlled Rock
Mechanics Testing System）和其配套的高温环境炉 进行，如图 1 所示。整个试验
过程由试验系统配套的 TeststarⅡ系统按照事先要求设定的程序完成。该系统通过计算机对
测试过程有一个最迅速的控制，利用主窗体的菜单，