用红外热像仪分析了不同热态下花岗岩的显微结构演化( Microstructural evolution of granitic stones exposed to different thermal regimes analysed by infrared thermography )

T Junique P Vázquez Y Géraud C Thomachot-Schneider H Sidibé

对岩石在热应力下的行为的详细了解在许多领域都是必不可少的，如石油和矿物资源的开发、地热部门、放射性液体废物的储存，甚至二氧化碳的捕获和储存。花岗岩在这些领域得到了广泛的研究和开发，它们在高温和热循环中表现出不同的反应，这主要是由于它们的矿物学和结构上的高度非均质性。对热响应影响最大的特征之一是孔隙率。本研究的目的是评估这些岩石暴露于不同热处理后对孔隙度的影响。为此，我们对四种花岗岩类进行了实验，这些花岗岩类的晶体尺寸相似，但矿物比例和孔隙度值在1-6%之间变化。进行了两种试验：（一）从90°C到130°C的渐进加热循环，确定热损伤的临界阈值；ii）加热-冷却循环达200°C的热疲劳。利用毛细管吸水与红外热像仪相结合的方法，对循环前后样品的孔隙率和水分迁移现象进行了表征。该技术可以跟踪测试过程中毛细管条纹的迁移和冷却速度指数的变化。通过压汞孔隙度法、光学偏光显微镜和扫描电镜对损伤进行了直接评估。所有结果的结合允许在花岗岩类中建立温度演化和多孔网络修饰之间的联系。对于石英/长石比接近1的高孔隙率花岗岩类，在90～130℃温度范围内出现明显的微裂纹。对于较高的温度，低孔隙度花岗岩类从第一个加热循环开始就形成微裂纹。孔隙度对热行为的影响比矿物学的影响更大。红外热像图的结果可以检测到显微结构的强烈变化。

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