Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование процессов замораживания-оттаивания на внутреннюю структуру геоматериалов методом лазерной ультразвуковой спектроскопии

ФИО
Шибаев Иван Александрович
Электронная почта
8ddf9183dmrdfyz@mail.ru
Номинация
Горное дело
Институт
Горный институт
Кафедра
Физических процессов горного производства и геоконтроля
ФИО научного руководителя
Черепецкая Елена Борисовна, профессор д.т.н.
Академическая группа
ГФ-2-11
Наименование тезиса
Исследование процессов замораживания-оттаивания на внутреннюю структуру геоматериалов методом лазерной ультразвуковой спектроскопии
Тезис

Методом лазерной ультразвуковой структуроскопии исследовано влияние факторов выветривания на внутреннюю структуру горных пород, используемых для облицовки зданий и сооружений.

Эксперимент проводился на образцах мрамора толщиной 7 мм и диаметром 30 мм, изготовленных из облицовочных плиток. Морозостойкость образцов определялась в течение 150 циклов (1250 часов) попеременного замораживания до температур  -20 ºС и оттаивания в воде при температуре 20ºС. При исследовании атмосферостойкости образцы подвергались тепловому и ультрафиолетовому облучению с увлажнением через каждые 30 минут в течение 480 часов. Измерялись частотные зависимости фазовых скоростей и коэффициентов затухания ультразвуковых импульсов продольных волн, прошедших через образцы. Получено, что наиболее сильное разрушение образцов наблюдается при воздействии  переменных температур. В результате процессов замораживания- оттаивания скорость распространения упругих волн уменьшалась в среднем на 10 %, а коэффициент затухания увеличивался  в 1,5 раза в частотном диапазоне 300-500 кГц и более, чем в 3 раза при частотах 1,0-1,5 МГц. В качестве параметра, характеризующего нарушенность образца, был введен коэффициент относительной мощности "структурного" шума. Данный параметр K был определен как отношение мощности шумовой составляющей в спектре рассеянных неоднородностями сигналов к мощности опорного сигнала. Показано, при воздействии различных факторов выветривания K почти на порядок увеличивается. Приведенные теоретические оценки и экспериментальные исследования показали, что коэффициент нормированной мощности «структурного» шума, полученный из результатов лазерной ультразвуковой эхоскопии, может использоваться в качестве информативного параметра оценки изменения внутренней структуры горных пород, вызванных влиянием процессов выветривание. Его использование является предпочтительным по сравнению с измерениями скорости и затухания ультразвука, поскольку для измерения «структурного» шума требуется доступ только к лицевой поверхности объекта. 

  Научный руководитель проф., д.т.н. Черепецкая Е.Б.