工程科学学报.第42卷.第5期：570-577.2020年5月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.5:570-577,May 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.001;http://cje.ustb.edu.cn 盐岩巴西劈裂损伤愈合特性实验研究 姜德义2)，蒋昌奇1,2)，陈结，2)区，康燕飞12，刘伟2)，杜超2) 1)重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆4000442)重庆大学资源及环境科学学院，重庆400044 ☒通信作者，E-mail:chenjie_cqu@163.com 摘要盐岩的损伤愈合特性对地下盐穴储库的长期密闭性具有重要影响.为了探究损伤盐岩的愈合特性，设计了巴西劈裂 损伤盐岩的自愈合实验.在无应力条件下，让巴西劈裂损伤盐岩在不同湿度条件下愈合120d,通过实验过程中试样渗透率的 变化定量判断损伤盐岩愈合程度，探究了损伤盐岩在不同湿度和恢复时间条件下的愈合效果：同时，通过扫描电子显微镜对 损伤盐岩愈合后的细观形貌进行了观察，探讨了盐岩损伤愈合的细观机制.本实验中，利用实验前后渗透率的变化作为损伤 盐岩愈合的表征手段，有效避免了以往研究中利用试样强度和弹性模量作为损伤愈合表征手段时因应变硬化导致的结果不 可靠的情况.实验结果表明.在无应力作用条件下，在无外界水分供给环境中试件经过120d后仍然没有发现愈合，证明水分 是损伤愈合的必要条件.研究表明，时间和湿度对盐岩的损伤愈合具有重要影响，盐岩的损伤愈合效果在实验范围内随着时 间的增长和湿度的增大而增强.但增强速度呈指数降低，意味着过大的湿度和过长的时间难以有效提高盐岩损伤愈合效果 关键词盐岩：损伤：愈合：巴西劈裂：渗透率 分类号TU443 Experimental study of the self-healing property of damaged salt rock by Brazilian splitting JIANG De-yi2),JIANG Chang-qi),CHEN Jie,KANG Yan-fe2),LIU We2),DU Chao2 1)State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control,Chongqing University,Chongqing 400044,China 2)College of Resources and Environmental Science,Chongging University,Chongqing 400044,China Corresponding author,E-mail:chenjie cqu@163.com ABSTRACT Given its good physical and mechanical properties and chemical stability,salt rock is considered to be the ideal rock mass for underground reservoir construction.To safeguard China's energy security and strategic needs,a large number of underground salt cave reservoirs have been built in recent years.In view of the accidents caused by the instability of gas storage in foreign countries,the physical and mechanical properties of salt rock need to be investigated in depth to ensure the long-term stability of salt caverns.The damage-healing characteristics of salt rock have an important influence on the long-term airtightness of underground salt caverns.To examine the healing properties of damaged salt rock,a self-healing experiment was conducted on Brazilian cracked salt rock.Under the no-stress condition,the Brazilian cracked salt rock was healed under different humidity conditions for 120 days.The change in the permeability of the sample was quantitatively evaluated,and the damage-healing characteristics of salt rock under different humidity conditions and healing times were examined.In addition,the microscopic morphology of the damaged salt rock after healing was observed through scanning electron microscopy,and the mesoscopic mechanism of salt rock damage healing was discussed.In this experiment,the change in the permeability of the sample before and after the experiment was used to characterize salt rock damage, which effectively avoided the unreliable results obtained in previous studies through strain hardening,where the strength and elastic 收稿日期：2019-06-04 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51834003.41672292.41702309)盐岩巴西劈裂损伤愈合特性实验研究 姜德义1,2)，蒋昌奇1,2)，陈    结1,2) 苣，康燕飞1,2)，刘    伟1,2)，杜    超1,2) 1) 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆 400044    2) 重庆大学资源及环境科学学院，重庆 400044 苣通信作者，E-mail: chenjie_cqu@163.com 摘    要    盐岩的损伤愈合特性对地下盐穴储库的长期密闭性具有重要影响. 为了探究损伤盐岩的愈合特性，设计了巴西劈裂 损伤盐岩的自愈合实验. 在无应力条件下，让巴西劈裂损伤盐岩在不同湿度条件下愈合 120 d，通过实验过程中试样渗透率的 变化定量判断损伤盐岩愈合程度，探究了损伤盐岩在不同湿度和恢复时间条件下的愈合效果；同时，通过扫描电子显微镜对 损伤盐岩愈合后的细观形貌进行了观察，探讨了盐岩损伤愈合的细观机制. 本实验中，利用实验前后渗透率的变化作为损伤 盐岩愈合的表征手段，有效避免了以往研究中利用试样强度和弹性模量作为损伤愈合表征手段时因应变硬化导致的结果不 可靠的情况. 实验结果表明，在无应力作用条件下，在无外界水分供给环境中试件经过 120 d 后仍然没有发现愈合，证明水分 是损伤愈合的必要条件. 研究表明，时间和湿度对盐岩的损伤愈合具有重要影响，盐岩的损伤愈合效果在实验范围内随着时 间的增长和湿度的增大而增强，但增强速度呈指数降低，意味着过大的湿度和过长的时间难以有效提高盐岩损伤愈合效果. 关键词    盐岩；损伤；愈合；巴西劈裂；渗透率 分类号    TU443 Experimental  study  of  the  self-healing  property  of  damaged  salt  rock  by  Brazilian splitting JIANG De-yi1,2) ，JIANG Chang-qi1,2) ，CHEN Jie1,2) 苣 ，KANG Yan-fei1,2) ，LIU Wei1,2) ，DU Chao1,2) 1) State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control, Chongqing University, Chongqing 400044, China 2) College of Resources and Environmental Science, Chongqing University, Chongqing 400044, China 苣 Corresponding author, E-mail: chenjie_cqu@163.com ABSTRACT    Given its good physical and mechanical properties and chemical stability, salt rock is considered to be the ideal rock mass for underground reservoir construction. To safeguard China ’s energy security and strategic needs, a large number of underground salt cave reservoirs have been built in recent years. In view of the accidents caused by the instability of gas storage in foreign countries, the physical and mechanical properties of salt rock need to be investigated in depth to ensure the long-term stability of salt caverns. The damage-healing characteristics of salt rock have an important influence on the long-term airtightness of underground salt caverns. To examine the healing properties of damaged salt rock, a self-healing experiment was conducted on Brazilian cracked salt rock. Under the no-stress  condition,  the  Brazilian  cracked  salt  rock  was  healed  under  different  humidity  conditions  for  120  days.  The  change  in  the permeability of the sample was quantitatively evaluated, and the damage-healing characteristics of salt rock under different humidity conditions  and  healing  times  were  examined.  In  addition,  the  microscopic  morphology  of  the  damaged  salt  rock  after  healing  was observed  through  scanning  electron  microscopy,  and  the  mesoscopic  mechanism  of  salt  rock  damage  healing  was  discussed.  In  this experiment, the change in the permeability of the sample before and after the experiment was used to characterize salt rock damage, which  effectively  avoided  the  unreliable  results  obtained  in  previous  studies  through  strain  hardening,  where  the  strength  and  elastic 收稿日期: 2019−06−04 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51834003，41672292，41702309） 工程科学学报，第 42 卷，第 5 期：570−577，2020 年 5 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 5: 570−577, May 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.001; http://cje.ustb.edu.cn