作為一種廣泛分布的巖體,泥巖具有干燥堅(jiān)硬如石,遇水崩解成泥的特性,顯著影響工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。泥巖是由粘土礦物和碎屑礦物構(gòu)成的非均質(zhì)體,礦物組分的性質(zhì)影響泥巖的力學(xué)特性。論文從礦物組分入手、從細(xì)觀尺度切入,研究了泥巖細(xì)觀力學(xué)特性及其遇水弱化規(guī)律。先后進(jìn)行了典型泥巖礦物組分測(cè)試實(shí)驗(yàn)、礦物組分細(xì)觀力學(xué)性質(zhì)研究、礦物組分對(duì)力學(xué)性質(zhì)影響規(guī)律模擬和特征粘土礦物組分的遇水弱化規(guī)律理論分析;開展了從泥質(zhì)工程到泥巖體,再到泥巖礦物組分,最后立足特征粘土礦物的一系列研究工作。典型泥巖細(xì)觀組構(gòu)分析以東歡坨礦業(yè)公司-690 m軌道大巷頂板泥巖為研究對(duì)象,泥巖是由粘土礦物和碎屑礦物構(gòu)成的非均質(zhì)巖體,粘土礦物含量達(dá)87.77%,以蒙脫石為主;粘土礦物含量高導(dǎo)致泥巖具有軟弱和遇水弱化特征,影響巷道圍巖穩(wěn)定性。同時(shí),泥巖礦物顆粒之間存在微小孔隙和裂隙。泥巖細(xì)觀力學(xué)性質(zhì)研究采用納米壓痕技術(shù),細(xì)觀界定為泥巖礦物顆粒組分。泥巖不同礦物顆粒組分之間的硬度、彈性模量和斷裂韌度不同。納米壓痕力學(xué)參數(shù)與礦物組分具有關(guān)聯(lián)性,提出采用混合高斯模型（Mixtures of Gaussians）表征泥巖力學(xué)參數(shù)分布規(guī)律的方法�；旌细咚鼓Ｐ偷�... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

硅-氧四面體和硅片

簡(jiǎn)化圖可以用圖 1-1（b）表示。鋁片的基本單元?jiǎng)t是鋁-氫氧八面體，由一個(gè)鋁離子和六個(gè)氫氧離子所構(gòu)成，如圖1-2（a）所示，4 個(gè)八面體組成一個(gè)鋁片，每個(gè)氫氧離子都被相鄰兩個(gè)鋁離子所共有，簡(jiǎn)化圖可以用圖 1-2（b）表示。按照硅片和鋁片的堆疊形式不同，粘土礦物主要分為高嶺石、伊利石和蒙脫石三種類型。（a）硅-氧四面體 （b）硅片圖 1-1 硅-氧四面體和硅片F(xiàn)igure 1-1 Silicon-oxygen tetrahedron and silicon sheet（a）鋁-氫氧八面體 （b）鋁片圖 1-2 鋁-氫氧八面體和鋁片F(xiàn)igure 1-2Aluminum-hydrogen octahedron and aluminum sheet高嶺石是由一個(gè)硅片和一個(gè)鋁片上下堆疊而成。如圖 1-3（a）所示。這種晶格結(jié)構(gòu)稱為 1:1 的兩層結(jié)構(gòu)。兩層結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是晶層之間通過 O2-與 OH-相互聯(lián)結(jié)，稱為氫鍵聯(lián)結(jié)。氫鍵的聯(lián)結(jié)力較強(qiáng)，晶格穩(wěn)定性較好，不能自由活動(dòng)，水難以進(jìn)入晶格之間，是一種遇水較為穩(wěn)定的粘土礦物。晶層之間的聯(lián)結(jié)能力較強(qiáng)，能堆疊很多晶層，多達(dá)百個(gè)以上，成為一個(gè)顆粒。所以高嶺石的主要特征是

疊的晶層數(shù)較少。蒙脫石的主要特征是顆粒細(xì)微，具有顯縮的特性，或者說親水能力強(qiáng)。云母在堿性介質(zhì)中風(fēng)化的產(chǎn)物。它與蒙脫石相似，是由兩成的三層結(jié)構(gòu)，但是，伊利石晶層間有鉀離子聯(lián)結(jié)，如圖度弱于高嶺石而高于蒙脫石，其特征也介于兩者之間。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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