礦井水害是井下開采的主要危害之一。通過相似模擬研究查明水害原因，可為防止突水措施的制定提供依據。低強度、高耐水并具有一定抗?jié)B性的相似材料的研發(fā)是礦井水害模擬研究的關鍵。有鑒于此，本文首先根據相似理論推導出了相似模型試驗所需相似材料的性能參數，然后分別使用水泥、水泥土、石蠟等作為主要膠結材料，研究開發(fā)了三個系列的巖性相似材料，并對其抗壓強度、耐水性、抗?jié)B性等性能進行了較為系統(tǒng)的研究。 結果表明：在水泥基相似材料中摻入適量有機硅可以提高其耐水性，摻入適量氯化鈉可以有效提高材料的早期強度并抑制其后期強度增長，使材料的7d、14d和28d強度差別不大，有利于縮短試驗周期，同時，該類材料的強度與其水泥用量之間的線相關性良好。在一系列實驗的基礎上最終獲得了軟化系數不低于0.85，強度0.3～3.0MPa的水泥基相似材料；軟化系數不低于0.85，強度0.1～0.3MPa的水泥土基相似材料；以及具有良好的抗?jié)B性，強度0.1～0.5MPa的石蠟基相似材料。性能對比表明：水泥基相似材料耐水性好，但抗?jié)B性較差；水泥土基相似材料抗?jié)B性好，但受養(yǎng)護條件影響較大；石蠟基相似材料耐水性和抗?jié)B性均好，但制作難度較大。...

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.1所用模具與試樣

(1)水泥膠砂攪拌機；(2)伸臂式試塊振實臺；(3)標準養(yǎng)護箱；(4)萬能壓力試驗機；(5)膠砂試塊抗折試驗機；(6)砂漿試模，規(guī)格70.7mm×70.7mm×70.7mm；(7)水泥膠砂試模，規(guī)格40mm×40mm×160mm；(8)自制圓形試模....

圖3.2相似材料試驗路線圖

西安建筑科技大學碩士學位論文用黃油作為膠結材料，通過調節(jié)各組分用量，設計開發(fā)有機膠結材料系列巖性相似材料。

圖4.1材料適用性選擇試驗結果分析

砂膠比5:15:15:15:16:16:16:1水膠比0.40.40.60.60.40.40.6英砂(kg/t)833.33833.33833.33833.33856.99856.99856.998泥(kg/t)66.6766.....

圖4.2方形試塊形貌

圖4.2方形試塊形貌用量對試塊性能影響試驗345678.90761.90761.90761.90761.90761.90761.900514.2914.2919.0528.5742.8657.1447.6247.6247.6247.....

本文編號：3996498