不同材料组合及配比下类岩石试件单轴压缩损伤破坏过程分析 |
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引用本文: | 冯国瑞,樊一江,王朋飞,郭军,文晓泽,钱瑞鹏,朱林俊,张鹏飞.不同材料组合及配比下类岩石试件单轴压缩损伤破坏过程分析[J].岩石力学与工程学报,2023(S1):3377-3390. |
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作者姓名: | 冯国瑞 樊一江 王朋飞 郭军 文晓泽 钱瑞鹏 朱林俊 张鹏飞 |
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作者单位: | 1. 太原理工大学矿业工程学院;2. 太原理工大学山西省绿色采矿工程技术研究中心;3. 山西省煤基资源绿色高效开发工程中心;4. 山西浙大新材料与化工研究院 |
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基金项目: | 国家杰出青年科学基金项目(51925402); |
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摘 要: | 井下大尺寸真实岩芯难以获取且数量有限,通常采用类比法在室内制作类岩石材料试件模拟实际煤岩,以此开展水压致裂试验。为精确研究类岩石材料试件的力学特性,以水泥、石英砂、石膏和煤粉为原材料浇筑不同组合及配比的类岩石材料试件,通过单轴压缩试验,探究水膏比、砂胶比以及煤粉对试件力学特性及破坏形态的影响。结果表明:水泥–石英砂–石膏试件的抗压强度随水膏比的增加而增大,随砂胶比的增加而减小;砂胶比对试件抗压强度的影响更为显著,砂胶比与水膏比分别为0.33,0.75,1和0.5,1,2时,试件抗压强度由23.19 MPa降至19.14MPa;同种类岩石材料试件随水膏比增加峰值破坏时间提前,试件内部损伤程度加剧,水膏比由0.5增大至2,声发射累计振铃计数增大约5.1倍,宏观上表现为裂缝增多;相对石英砂、石膏而言,煤粉会加剧试件裂隙发育程度进而弱化其力学性质,保证配比不变,用煤粉分别代替水泥–石英砂–石膏试件中的石英砂、石膏,试件在峰值破坏时的最大声发射振铃计数分别为替换前的1.5和2倍,表面由较规整的裂缝变为更加发育贯通的裂缝;试件破坏后裂缝在其表面两侧呈反拱形分布,为X状共轭斜面剪切破坏,最大主应变较...
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关 键 词: | 岩石力学 类岩石材料 单轴压缩 声发射 全场应变测量系统 裂隙扩展 破坏形态 |
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