3.1不同冷冲击作用下含孔花岗岩温变规律分析 ...................... 13
3.2不同冷冲击作用下含孔花岗岩开裂状况及分析 ............................ 18
4 不同冷冲击作用下圆柱花岗岩损伤特征分析 ......................... 36
4.1不同冷冲击作用下花岗岩波速特征 ............................... 36
4.2不同冷冲击作用下花岗岩电阻响应特征 ............................... 37
5 不同冷冲击对高温花岗岩致裂与损伤机理分析 .............................. 44
5.1冷冲击对高温花岗岩细观致裂机理分析 ......................... 44
5.1.1从热平衡角度分析冷冲击对高温花岗岩的致裂影响 ............... 44
5.1.2从矿物学角度分析冷冲击作用对花岗岩的致裂机理 ................. 47
5 不同冷冲击对高温花岗岩致裂与损伤机理分析
5.1冷冲击对高温花岗岩细观致裂机理分析
5.1.1从热平衡角度分析冷冲击对高温花岗岩的致裂影响
当系统或系统的一部分在相同温度下共存时，达到热平衡。如果它们不再同一温度，且没有施加热障或扰动，热量会自发的从温度更高的一方或多方转移到温度较低的一方或多方，直到系统中的所有部分达到同一温度。当花岗岩被加温到一定温度后，就有了初始的温度场，恒温一段时间，如果没有外部条件的变化，它会一直处于恒温的状态，即热平衡状态，当向花岗岩孔洞中注入氯化钙溶液时，就对原有的温度场造成了冷冲击，打破了原有的热平衡状态，由于氯化钙溶液温度的不同，对花岗岩温度场影响的范围也不同，如图 5.1（a）所示，施加冷冲击后，冷媒 20 ℃对花岗岩的温度场影响范围最小，温度回升时间也越短，冷媒-20 ℃影响范围最大，温度回升时间也越长。当花岗岩进行快速冷却时，冷冲击的温度越低，花岗岩的温度越高，两者之间的温差越大，岩石的裂缝宽度越宽。沿试样径向方向产生的温度梯度应力引起更多的裂纹，最终导致花岗岩的力学性能下降，渗透性增强[63]。除此之外，如图 5.1（b）两种温度场对花岗岩温度场的影响示意图，除了由氯化钙溶液施加在中心孔洞所产生的温度场对花岗岩有影响外，在花岗岩周边相对较低的室内空气温度也会对花岗岩的温度场造成影响。由于热量会自发的从温度较高的区域转移到温度较低的区域，冷冲击后，岩体内部的热量会逐渐的向孔洞处转移，这样就在冷冲击影响范围的边界与岩体内部形成一种动态的热平衡区域，并且随着时间的增加，热平衡区域不断的向孔洞处收窄，直到冷冲击影响的区域与岩体内部的温度达到一致，随后又继续向空气散热，直到与周围空气温度达到一致。中心孔洞的冷冲击属于对花岗岩进行一种快速降温，主要通过热传导的方式向岩石孔洞处进行传迅捷PDF编辑器热[91]，岩石外表面上的空气介质对花岗岩的冷却效果较慢，主要是通过热辐射将热量散发到岩石外部，并且它们都具有一定的影响范围，并在各自对岩石的影响中起主要作用，但它们相互影响，共同对岩石破裂产生影响。
...................................
6 结论与展望
6.1主要结论
本文开展了高温花岗岩的不同冷冲击试验，探寻高温花岗岩遭遇不同冷冲击作用后物理力学性能的演变规律，采用理论分析、冷冲击试验及数值计算等手段，研究了不同冷冲击作用后高温岩石的致裂效果与裂纹形态，并进行了不同冷冲击后高温花岗岩强度降低的多元信息辨识，以此探究冷冲击对高温花岗岩的损伤机理，论文的主要结论如下：
（1）冷冲击条件下快速降温对高温花岗岩的致裂造缝效果要远比缓慢降温所产生的效果好。冷冲击温度越低，花岗岩温度越高，两者作用产生的温度梯度越大，对岩体造成越强烈的破坏，使得岩体内部收缩，外部拉伸，裂缝开裂宽度越大，微裂缝形成的网格越密集。在冷冲击影响的区域内，越靠近冷冲击源，其裂缝开裂的宽度越宽，并逐渐向远离冷源的方向逐步收窄，在动态的热平衡区域内，由于没有较大的温度梯度所产生的冲击力，裂缝的发育一般比较平稳。
（2）不同冷冲击对 350 ℃及以下的花岗岩宏观致裂效果没有明显的差异性，随着岩石材料温度上升，并且岩石受热高于 550 ℃时，由于矿物颗粒的各项异性及石英的反复相变，花岗岩热损伤累积增加，而冷冲击的作用增强了致裂效果，温度梯度的差异性也逐渐凸显，并且随着冷冲击温度的降低，花岗岩表现在宏观尺度上的裂纹越显著。
（3）岩石冷冲击条件下，主要拉伸破坏为主，呈现出连续的裂纹，裂纹萌生于冷冲击边界，裂纹扩展方向为径向，裂纹最终形态程放射状。另外，花岗岩初始温度越高，造成的岩石内部温度梯度越大，花岗岩裂纹扩展效果更好，冷冲击致使次生裂缝再生，且裂缝扩展不尽相同，冷冲击破坏效果显著。
（4）350 ℃及以下的花岗岩在不同冷冲击作用下，颗粒之间基质——“岩桥”首先破裂，裂纹沿着晶粒传播，裂纹发育主要以沿晶裂纹为主，并伴随着分布均匀的网状微裂纹。550 ℃及以上的花岗岩在不同冷冲击作用下，随着冷冲击温度的降低，产生的拉伸力加大，足以破坏矿物颗粒的晶格能，按晶格能强弱的次序依次断裂，穿晶裂纹的数量随之不断增加，网状微裂纹数量也更加密集。
（5）花岗岩历经快速冷冲击作用的纵波波速同自然降温有不同程度的降低，且随岩石材料受热温度升高，冷冲击作用对花岗岩波速造成衰减的幅度进一步扩大，其中，550 ℃以上的高温，冷冲击作用更加明显，且 0 ℃以下冷冲击组花岗岩纵波波速衰减幅度最大。另外，以岩石的纵波波速这一物理参数，能够较好的反映冷冲击后花岗岩内部的热损伤状态。由于在实际工程中面对灾害有预防大于治理的理念，因此，可将波速作为岩石热损伤定量判别的较好物理参数。
参考文献（略）
