為了改善軟巖遇水軟化的特性,采用化學(xué)改性、水泥改性以及二者結(jié)合的復(fù)合改性的處理方法改變軟巖的結(jié)構(gòu),通過(guò)靜態(tài)水潤(rùn)濕角實(shí)驗(yàn)、膨脹率實(shí)驗(yàn)、崩解性實(shí)驗(yàn)、直剪實(shí)驗(yàn)、抗拉實(shí)驗(yàn)和抗壓試驗(yàn)得到了改性前后軟巖物理力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律,同時(shí)用白光數(shù)字散斑方法觀測(cè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的演化過(guò)程,并分析了改性的機(jī)理。結(jié)果表明：(1)復(fù)合改性相對(duì)單一改性能夠更好的改善軟巖遇水軟化的特性。(2)復(fù)合改性后軟巖的潤(rùn)濕角大幅度提高,使軟巖由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)樵魉?膨脹率大幅度降低,并且由強(qiáng)崩解性轉(zhuǎn)變?yōu)槿醣澜庑浴?3)復(fù)合改性后軟巖的抗剪強(qiáng)度變化明顯,粘聚力由117.2KPa增加到363.8KPa,內(nèi)摩擦角由24.4。提高到44.3。；含水率為20%和25%試樣的抗拉強(qiáng)度相對(duì)改性前分別提高了96.3%、107.3%；軟巖的抗壓強(qiáng)度和彈性模量相對(duì)改性前分別提高了190.4%、248.4%。(4)復(fù)合改性改變了軟巖的結(jié)構(gòu),在顆粒表面形成一層憎水膜,提高了顆粒間的膠結(jié)作用力,并且在外力的作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成的力鏈能夠抵抗更高的荷載。 

【文章來(lái)源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３?試樣浸入有機(jī)硬改性劑??Ｆｉ．２．２?Ｐｒｅｓｓ?Ｆｉ．２．３?Ｓａｍｌｅ?ｉｍｍｅｒｓｅ?ｉｎ?ｓｉｌｉｃｏｎｅ?ｍｏｄｉｆｉｅｒ??

??實(shí)驗(yàn)值。圖３．３為不同試樣表面的水滴形態(tài)。表３．１給出了泥巖改性前后的潤(rùn)濕角測(cè)量結(jié)??果。??巧，Ｇ??＼??Ｇ??。旅Ｊ?、斬??圖３．２潤(rùn)濕角示意圖??Ｆｉｇ．３．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ??（ａ）改性前?（ｂ）水泥改性??ＰＰ勝疑串部憤??Ｉ?Ｉ?；?鶴?Ｉ??ＨＨ?—■??（ｃ）化學(xué)改性?（ｄ）復(fù)合改性??圖３．３?水滴在試樣表面的形態(tài)??Ｆｉｇ．３．３?Ｗａｔｅｒ?ｓｈａｐｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅ??對(duì)于改性前的試樣，潤(rùn)濕角僅為３．５８°，表現(xiàn)出較強(qiáng)的親水性，水滴在表面自動(dòng)鋪展成??為水膜，并且迅速滲入泥巖內(nèi)部，主要因?yàn)樵谒谓佑|到固體表面時(shí)，液體分子與固體分??子間產(chǎn)生附著為，而這種附著力遠(yuǎn)大于液體分子間相互吸引、相互制約的內(nèi)聚力，從而產(chǎn)??－２１?－??

值??３．３膨賬性效果分析??本文通過(guò)膨脹率實(shí)驗(yàn)表征軟巖的膨脹性，壓制出。５０ｍｍｘ２０ｍｍ試樣（如圖３．４所示），??置于內(nèi)徑為５０ｍｍ的模具內(nèi)，上方放置Ｏ５０ｍｍ的透水石，將位移傳感器置于透水石表面??中也（如圖３．５所示），逐漸向內(nèi)部倒入蒸饋水，記錄軸向膨脹率與時(shí)間的關(guān)系曲線。實(shí)??驗(yàn)分別測(cè)量改性前、水泥改性、化學(xué)改性和復(fù)合改性４種泥巖試樣的軸向膨脹率，其結(jié)果??如圖３．６所示。??Ｏ？包?ｆ?＊??圖３．４實(shí)驗(yàn)試樣?圓３．５實(shí)驗(yàn)設(shè)備??Ｆｉｇ．３．４?Ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?Ｆｉｇ．３．５?Ｔｈｅ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ??－２２?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]露天坑高邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析[J]. 馬然.  煤炭與化工. 2014(07)
[2]孤島煤柱下破碎軟巖巷道支護(hù)技術(shù)研究[J]. 臧龍,謝文兵,荊升國(guó),婁培杰,王其洲.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(03)
[3]水作用下泥巖崩解過(guò)程與微觀機(jī)理研究[J]. 楊建林,王來(lái)貴,李喜林,戴長(zhǎng)毅.  水資源與水工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]復(fù)合型軟巖巷道支護(hù)方案分析[J]. 張向東,趙鵬濤,任強(qiáng).  中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]紅層軟巖微觀結(jié)構(gòu)與抗剪強(qiáng)度關(guān)系實(shí)驗(yàn)分析[J]. 王迎春,陳劍.  現(xiàn)代地質(zhì). 2013(03)
[6]紅層軟巖崩解性室內(nèi)試驗(yàn)研究[J]. 吳道祥,劉宏杰,王國(guó)強(qiáng).  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[7]三峽庫(kù)區(qū)軟硬互層近水平地層高切坡崩塌研究[J]. 董金玉,楊繼紅,伍法權(quán),王東,楊國(guó)香.  巖土力學(xué). 2010(01)
[8]物化型軟巖塊體崩解特性差異的試驗(yàn)研究[J]. 康天合,柴肇云,王棟,楊永康,李義寶.  煤炭學(xué)報(bào). 2009(07)
[9]水影響下軟巖巷道變形規(guī)律及其控制[J]. 李剛,梁冰.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(S1)
[10]有機(jī)硅改性樹(shù)脂對(duì)蒙脫石軟巖包覆及其效果評(píng)價(jià)[J]. 柴肇云,康天合,楊永康,王棟,李義寶.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(01)



本文編號(hào)：2915350