發(fā)布時間：2020-11-12 14:40

　　 高固水充填材料作為近年來研發(fā)的新型充填材料,具有一系列普通充填料不具備的優(yōu)點:早強、單漿流動性好、混合漿液凝結時間快、硬化體的體積應變小等。同時,高固水材料在三向受壓狀態(tài)下具有良好的抗壓縮性,適用于井下高溫、潮濕、封閉的采空區(qū)環(huán)境。本文采用模擬實驗、原理推導、建立數(shù)值模型等方法,對高固水充填材料的基本力學性能、承載特性、變形穩(wěn)定性與時間的關系及其在荷載作用下的失穩(wěn)破壞機理等進行了系統(tǒng)的研究,主要取得以下研究成果:(1)結合高固水充填材料的制備過程,研究了其凝結時間、流動度、水化產(chǎn)物等基本力學性能,利用原材料的化學組成成分,結合高固水材料的水化產(chǎn)物,研究推導了高固水充填材料的硬化機理。(2)利用對高固水充填材料的單軸承載實驗,研究了高固水充填材料的變形特征,得到了其強度特征、變形特征隨含水率變化的規(guī)律,通過三軸承載實驗,研究了該材料的峰值強度、殘余強度隨圍壓變化的規(guī)律,并結合循環(huán)加卸載實驗,從彈性能與耗散能的變化角度解釋了高固水充填材料的破壞過程。(3)利用原有模型對高固水充填材料殘余強度變化規(guī)律進行擬合,并在H-B模型理論的基礎上,提出利用粘聚力損失程度表征試樣完整性,進而推導了一種適合表征延性破壞特征材料的H-B殘余強度改進模型。(4)通過分級加載的方式,研究了高固水充填材料在不同含水率條件下的蠕變特征及規(guī)律。針對不同應力水平下高固水充填材料的蠕變變形、瞬時變形等特征做出分析,分析了高固水充填材料在不同含水率條件下蠕變曲線的規(guī)律,并研究了該材料的蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率、蠕變應變曲線的變化特征,提出了適合研究高固水充填材料長期強度的方法,并根據(jù)不同應力狀態(tài)下材料的蠕變變形曲線,分別建立了相應的理論模型。(5)在對高固水充填材料三軸承載實驗破壞特征研究分析的基礎上,根據(jù)試樣破裂面角度隨圍壓的變化特征,推導了高固水充填材料的宏觀破壞方式。利用SEM掃描電鏡、CT掃描的方式,結合高固水充填材料試樣的宏觀破壞特征,從試樣原生孔隙發(fā)育、細觀結構構成的角度研究了高固水充填材料試樣損傷破壞機理。
【學位單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TD823.7
【部分圖文】：

圖 2-1 攪拌機 圖 2-2 恒溫電阻箱Figure 2-1 The mixer Figure 2-2 Constant temperature resistance b該試驗所采用的模具為直徑 50mm 的 PVC 管。將 PVC 管加工成 100段空心筒，并在側邊開一條縫，用于拆模，最后用蓋子把模具的兩個口蓋所用模具如圖 2-3 所示。圖 2-3 實驗模具及裝模圖Figure 2-3 Experimental mould and die-filling illustrations

圖 2-1 攪拌機 圖 2-2 恒溫電阻箱Figure 2-1 The mixer Figure 2-2 Constant temperature resistance b該試驗所采用的模具為直徑 50mm 的 PVC 管。將 PVC 管加工成 100段空心筒，并在側邊開一條縫，用于拆模，最后用蓋子把模具的兩個口蓋所用模具如圖 2-3 所示。圖 2-3 實驗模具及裝模圖Figure 2-3 Experimental mould and die-filling illustrations

圖 2-1 攪拌機 圖 2-2 恒溫電阻箱Figure 2-1 The mixer Figure 2-2 Constant temperature resistance box該試驗所采用的模具為直徑 50mm 的 PVC 管。將 PVC 管加工成 100mm 長小段空心筒，并在側邊開一條縫，用于拆模，最后用蓋子把模具的兩個口蓋緊。驗所用模具如圖 2-3 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2880863