石膏类相似材料的配比试验研究.pdf

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1、第22卷第1O期中国矿业Vo1．22，No．1O2013年1O月CHlNAMININGMAGAZlNE0ct．2O13l醛擞纵镶石膏类相似材料的配比试验研究杨仁树，张宇菲，杨立云，吴亚磊，马佳辉(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083)摘要：根据地质力学模型试验的相似原理，针对石膏类相似材料的配比进行试验研究。材料有石膏粉、石英砂、水泥、聚丙烯纤维和水，试件按规定配比均匀拌合并压实脱模而成。对模型标准试件进行单轴抗压强度试验和直剪试验等材料力学参数测试，探讨各相似材料成分配比对试件、)，与E的影响特征，选取适合大型地质力学模型

2、试验的配比值，为一次性浇注大尺寸模型试件做准备。该材料具有重度可调、力学参数变化范围广、性能稳定、价格低廉、干燥快速、制作工艺简单、无毒无害等特点。关键词：相似模拟试验；石膏类相似材料；材料力学参数中图分类号：TU458文献标识码：A文章编号：1004-4051(2013)10—0125—06StudyonthemixingproportiontestofsimilarmaterialgypsumYANGRen-shu，ZHANGYu-fei，YANGLi—yun，WUYa-lei，MAJia-hui(SchoolofMechanicsandC

3、ivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Basedonsimilarprincipleofthegeomechanicalmodeltest，theratioofsimilarmaterialgypsumweretargetedtested．Thesimilarmaterialgypsumismainlyconstitutedbygypsumpowder，quartzsand，cement，polypr0

4、py1enefiber，andwater．Specimenismadeinaccordancewiththeprovisionsoftheratio，uniformmixingandthenisstrippedbycompaction．Uniaxialcompressivestrengthtestsanddirectsheartestsaremadewiththestandardtestspecimenforobtainingmechanicalparametersofthesimilarmaterials．Exploringtheinflue

5、nceofeachchemicalcompositionono'c、yandE．Thepurposeiselectingsuitableratiovalueforlarge——scalegeomechanicalmodeltestandpreparingforaone—-timecastingsizemodelspecimen．Similarmaterialgypsumhasthecharacterofsevereadjustable，widerangeofmechanicalparameters，stableperformance，lowpr

6、ice，quickdrying，simplefabricationprocessandnon-toxicharmless．Keywords：similarsimulationtest；similarmaterialgypsum；materialmechanicsparameters相似模拟试验具有研究周期短、成本低、试验结开展了这方面的研究工作。韩伯鲤等[7用重晶石果形象直观等特点，是室内研究经常采用的一种实粉、胶膜铁粉和松香酒精溶液进行混合得到的相似验研究方法，并且该试验方法已在岩层移动与覆岩材料(简称MIB)，其弹性模量可根据胶膜厚度进行破

7、坏规律的研究中得到了较广泛的应用[1]。在相调整。由于MIB材料的抗剪强度接近于天然岩体似模型试验研究中，选择合理的相似模拟材料是进的抗剪强度特性，所以该材料可以更好的模拟围岩行模型试验的第一步，也是试验成功的关键，具有相洞室的破坏形态。陈从新等采用石英砂、石膏和当重要的意义]。目前，我国许多科研机构和学者水泥来模拟灰岩，研究了相似材料中骨料与胶结物的配比、胶结物中胶结材料的配比及不同的养护方收稿日期：2013-05-29式对试块强度的影响规律。张强勇等研制出一种基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金(新教师类)资助(编新型铁晶砂胶结岩土相似

8、材料，材料以铁矿粉、重晶号：20120023120020)}国家自然科学基金煤炭联合基金重点项目资助石粉和石英砂作为主料，松香酒精溶液作为胶结剂，(编