改性高水材料充填支柱尺寸效应及破坏特征分析

TD315; 为研究改性高水材料充填支柱尺寸对承载性能的影响,在高水材料充填支柱试样中添加0.2％ 聚丙烯纤维进行改性,通过对比改性试样及未改性试样的单轴压缩试验结果、破坏过程及形貌,分析其尺寸效应和破坏特征,最后通过扫描电镜(SEM)对试验结果进行进一步讨论.结果表明:改性后高水材料充填支柱尺寸效应特征不变,随高径比增大,峰值强度及峰值应变逐渐降低,弹性模量逐渐增大;改性后试样的承载性能提高,峰值强度提高10.78％,峰值应变增大28.62％;试样破坏类型不受高径比和纤维的影响,均为"X"—劈裂型剪切组合破坏;由于纤维的阻裂效果,改性后材料试样的整体受压稳定性显著提高;S...

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Published in煤炭科学技术 Vol. 49; no. 12; pp. 82 - 88
Main Authors 王, 熊祖强, 苏承东
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454003%河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454003 31.12.2021
煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南 焦作 454003
Subjects
改性高水材料;充填支柱;尺寸效应;充填支护
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ISSN0253-2336
DOI10.13199/j.cnki.cst.2021.12.010

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Summary:TD315; 为研究改性高水材料充填支柱尺寸对承载性能的影响,在高水材料充填支柱试样中添加0.2％ 聚丙烯纤维进行改性,通过对比改性试样及未改性试样的单轴压缩试验结果、破坏过程及形貌,分析其尺寸效应和破坏特征,最后通过扫描电镜(SEM)对试验结果进行进一步讨论.结果表明:改性后高水材料充填支柱尺寸效应特征不变,随高径比增大,峰值强度及峰值应变逐渐降低,弹性模量逐渐增大;改性后试样的承载性能提高,峰值强度提高10.78％,峰值应变增大28.62％;试样破坏类型不受高径比和纤维的影响,均为"X"—劈裂型剪切组合破坏;由于纤维的阻裂效果,改性后材料试样的整体受压稳定性显著提高;SEM微观形态对比可知,纤维阻止原有裂隙发育的同时延缓新裂隙的产生,使材料具有更稳定钙矾石骨架结构,间接增大了材料强度并表现出较高的残余强度.
ISSN:0253-2336
DOI:10.13199/j.cnki.cst.2021.12.010