高温处理后花岗岩力学行为与损伤破裂机理研究

发布时间：2024-02-14 14:39

　　随着我国核电事业的发展,高放核废料处置问题已经提上日程,根据《中华人民共和国放射性污染防治法》规定高水平放射性固体废物实行集中的深地质处置。花岗岩作为储存核废料的理想材质,具有渗透性小、强度高且致密等一系列优点,是处置库建设的理想介质之一。核废料在衰变过程中会产生大量的热,使得核废料处置库围岩处于热、水、力(THM)三场耦合作用下,损伤破裂机理复杂。开展高温作用花岗岩力学及渗透特性研究,对于保障核废料安全稳定运行具有重要理论价值和实践意义。本文依托中国矿业大学学科前沿重点项目-核废料处置库围岩力学特性及三维重构模拟研究(2015XKZD05),以花岗岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,开展了以下研究工作:(1)通过高温后花岗岩常规三轴压缩试验及循环加卸载试验,得到了高温及围压对花岗岩应力应变曲线、强度变形及破裂模式的影响,分析了花岗岩试样的损伤破裂过程及循环荷载对花岗岩损伤破裂的影响,研究了弹性模量、泊松比、塑性应变及耗散能在试样损伤过程中的演化特征。进而从细观层面上描述了花岗岩物理及力学参数随温度及围压的变化。(2)进行高温后花岗岩渗透试验,分析渗透率随围压及...

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【部分图文】：

图1-1核电站国内分布情况[14]

博士学位论文2①需隔离时间长，高放废物隔离时间需要104~105年；②处置介质一般选用透水性较差的岩石；③处置库深度大，高放废物处置库深度为500~1000m。地质处置法和非地质处置法是两类较常用的高放废物处置方法。地质处置法有深地质处置法、废矿井处置法、深钻孔处置法、岩石熔融处....

图1-3热、水、力三场耦合作用示意图

博士学位论文222.1.2试验系统及试验方案试验使用中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室的RTX-4000高温高压动态三轴测试系统。该系统由美国GCTS公司生产，可以完成单轴压缩、常规三轴压缩、巴西劈裂、水力压裂、真三轴压缩实验，最大围压和孔压为140MPa，最大轴向....

图1-4本文研究技术路线图

博士学位论文222.1.2试验系统及试验方案试验使用中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室的RTX-4000高温高压动态三轴测试系统。该系统由美国GCTS公司生产，可以完成单轴压缩、常规三轴压缩、巴西劈裂、水力压裂、真三轴压缩实验，最大围压和孔压为140MPa，最大轴向....

图2-1日照粗晶

2高温后花岗岩常规三轴强度及变形破裂特征23定首波位置带来的偏差。用于测量试样导热系数的瞬态平板热源法（TPS）由Gutafsson和Log[215-216]在1991年提出，近年来成为瞬态测量的研究重点。该方法将HotDisk热物性分析探头作为热源和温度传感器置于两块试样之间，....

本文编号：3898200