膨胀充填材料工程力学特性的试验研究及应用

TD823.7; 充填材料的工程力学性质对煤矿绿色开采有重要影响,是解决煤矿安全高效生产以及煤矿可持续发展的主要途径.本文以水泥、砂或粉煤灰为材料,双氧水为发泡剂制作的膨胀充填材料泡沫混凝土为研究对象,试验研究了密度为1000 kg/m3、1200 kg/m3、1400 kg/m3含砂泡沫混凝土和含粉煤灰泡沫混凝土动静载力学特性.试验结果表明:两种膨胀充填材料在单轴抗压下经历了弹性阶段、应力下降阶段、平台阶段和压密阶段.在冲击荷载作用下的应力-应变曲线表现为线弹性阶段、屈服阶段和孔壁破坏阶段.含粉煤灰泡沫混凝土的抗压强度大于含砂泡沫混凝土的抗压强度,泡沫混凝土的抗压强度随密度的增大而增大.对比...

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Published in中国矿业 Vol. 30; no. 9; pp. 139 - 144
Main Authors 冯志强, 马磊磊, 管品武, 唐威, 郑峰
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 河南交通职业技术学院,河南郑州450000%郑州市市政工程管理处,河南郑州450000%郑州大学土木工程学院,河南郑州450001%天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013%煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京100013 01.09.2021
Subjects
单轴压缩
膨胀充填材料
应力应变曲线
泡沫混凝土
强度特征
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ISSN1004-4051
DOI10.12075/j.issn.1004-4051.2021.09.022

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Summary:TD823.7; 充填材料的工程力学性质对煤矿绿色开采有重要影响,是解决煤矿安全高效生产以及煤矿可持续发展的主要途径.本文以水泥、砂或粉煤灰为材料,双氧水为发泡剂制作的膨胀充填材料泡沫混凝土为研究对象,试验研究了密度为1000 kg/m3、1200 kg/m3、1400 kg/m3含砂泡沫混凝土和含粉煤灰泡沫混凝土动静载力学特性.试验结果表明:两种膨胀充填材料在单轴抗压下经历了弹性阶段、应力下降阶段、平台阶段和压密阶段.在冲击荷载作用下的应力-应变曲线表现为线弹性阶段、屈服阶段和孔壁破坏阶段.含粉煤灰泡沫混凝土的抗压强度大于含砂泡沫混凝土的抗压强度,泡沫混凝土的抗压强度随密度的增大而增大.对比不同龄期下的膨胀充填材料可以看出,泡沫混凝土龄期越长,泡沫混凝土的固化程度越高,泡沫混凝土的抗压强度越大.现场应用表明,膨胀充填泡沫混凝土材料具有缓冲吸能作用,可以吸收顶板动静载荷能量,达到抗冲接顶目的,研究成果对膨胀充填材料泡沫混凝土在采矿绿色开采领域的使用提供了一定的参考指标.
ISSN:1004-4051
DOI:10.12075/j.issn.1004-4051.2021.09.022