不同角度单裂隙对类岩石加卸载强度影响的试验研究

天然岩体内部存在大量裂隙,严重削弱了岩体的强度和稳定性,含不同裂隙的岩体在加载和卸载条件下其力学特性有显著区别.为研究含不同角度(裂隙面与水平方向夹角)裂隙的岩体在加卸载时的力学特性,根据相似三定理,制备了含有五组不同角度裂隙(0°、30°、45°、75°、90°)的完整类岩石试件,对每组试件分别进行了单轴和三轴循环加卸载试验,研究裂隙倾角和加卸载对其峰值强度的影响.结果表明:随裂隙角度的增大,单轴峰值强度显著增加,弹性模量增大、而泊松比随角度增加呈现降低趋势;不同倾角的岩石循环加卸载强度随角度增加而增大;三轴峰值强度随裂隙倾角的增加而增大,但围压对裂隙试件强度影响明显,在三轴循环加卸载环境下,强度会随裂隙倾角增加而明显增大.     

掺橡胶颗粒充填体的损伤模型建立与试验研究

针对如何处理废弃尾砂和废旧橡胶,提出在尾砂中掺入橡胶颗粒用于矿山充填。借助损伤力学,运用Weibull统计分布理论,建立了含橡胶颗粒充填体的损伤本构模型和损伤演化方程,探究了含橡胶颗粒充填体受荷损伤演化规律;通过掺入橡胶颗粒的干燥和潮湿两种充填体试样开展了无侧限压缩试验,结果表明:所建含橡胶颗粒充填体损伤本构模型理论曲线与试验曲线高度吻合,验证了模型的正确性;掺入橡胶颗粒会增加充填体的塑性,提高其峰值后应力,且在潮湿充填体中塑形更加明显,但含橡胶颗粒充填体在获得较好延展性的同时,也会牺牲一定的强度;橡胶颗粒在潮湿充填体中会加剧损伤演化过程,在干燥充填体中会削弱受荷损伤的积累。     

不同含水率膏体充填材料的单轴压缩试验研究

随着我国矿产资源需求的持续攀升和绿色矿山建设的提速,膏体充填技术展现出广阔的应用前景。然而,关于膏体充填材料在不同含水状态下力学行为的研究较少。为研究不同含水率对低水泥含量膏体充填材料单轴压缩力学行为的影响,以全尾砂、水泥和水为材料制备了3%和5%两种水泥含量的充填体试件(水泥含量3%、5%为水泥质量占尾砂质量的百分比),使用RPH-80型可控式恒温恒湿试验箱将试件分组改造成含水率分别为0、13%、25%和36%的充填体试件后,使用TAW-200多功能力学试验机进行恒定位移加载的单轴压缩试验。试验结果表明：随着含水率的升高,充填体的强度下降,且下降速度逐渐加快,使用二次多项式可以较好地拟合单轴抗压强度和含水率之间的关系,2种水泥含量试件的单轴抗压强度的下降趋势与速度较为相似,且5%水泥含量膏体充填体的抗压强度在不同含水率下始终高于3%水泥含量充填体。另一方面,随着含水率的升高,充填体弹性模量降低,峰值应变点先升高后降低。通过充填体非线性指数衡量不同含水率下膏体充填材料应力-应变曲线的非线性程度,发现2种水泥含量下的充填体均在含水率为25%时表现出较高的非线性,利用好充填材料非线性的特点...     

不同加载速率对类软岩三轴峰值强度的试验研究

利用相似材料配制类软岩试件,对类软岩试件进行不同围压下不同加载速率的三轴破坏室内试验,分析了不同围压下不同加载速率对类软岩的应力应变曲线、三轴峰值强度、轴向应变等物理参数的影响。得出结论,相同围压下,类软岩试件峰值强度、应变整体上随加载速率增大先升高后降低,但相比围压为0的环境,峰值强度降低缓慢;相同加载速率下,围压越高,峰值强度和应变越大;加载速率为0.5 MPa/s时,相邻围压间的峰值强度差值较为均等。     

不同水泥胶结充填体的压缩性能试验研究

为探究以不同水泥作为胶结剂对充填体强度的影响,进行以水泥类型、料浆灰砂比、质量浓度以及龄期为影响因素、以充填体单轴抗压强度为评价指标正交试验,通过极差分析和方差分析研究各因素对胶结充填体抗压强度的敏感程度。结果表明,对胶结充填体抗压强度的影响程度顺序为:水泥类型龄期灰砂比质量浓度,以P·O52.5水泥作为胶结剂的充填体其强度最大,以P·S32.5水泥为胶结剂的充填体其强度最小;方差分析表明,灰砂比和龄期对胶结充填体强度的影响显著,充填料浆的质量浓度对充填体强度的影响最小。因胶结剂费用对充填成本的影响大,在制定满足强度要求的充填方案时应考虑水泥的市场售价。