膨润土干湿循环变形实验研究.pdf

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1、第38卷第2期非金属矿VO1．38No．22Ol5年3月Non．MetallicMinesMarch，2015膨润土干湿循环变形实验研究孙可明张树翠辛利伟(辽宁工程技术大学力学与工程学院，辽宁阜新123000)摘要膨润土作为防渗材料填充在煤炭开采产生的采动裂隙区保护地下水资源的过程中，地下水位的变化使膨润土受干湿循环作用。为获得膨润土干湿循环条件下脱湿与吸湿变形规律，对不同初始含水率膨润土试样进行脱湿与吸湿变形实验。结果表明，膨润土脱湿变形呈现明显的非均匀性且出现龟裂现象。利用Matlab编程识别图像方法．得到了不同初始含水率下膨润土脱湿收缩与吸湿膨胀变形随含水率变化

2、规律曲线，从中可以看出，膨润土脱湿收缩过程曲线斜率变大，吸湿膨胀过程曲线斜率变小；初始含水率越高，缩胀变形越明显。通过实验数据拟合出了与变形过程和初始含水率相关的双参数递增指数函数关系。膨润土脱湿后重新吸湿。干缩与湿胀曲线不重合，且初始含水率越低，干缩与湿胀曲线越接近关键词保水开采；膨润土；干湿循环；脱湿；吸湿；收缩；膨胀中图分类号：TD985；TB34文献标识码：A文章编号：1000．8098(2015)02-0040-03ExperimentalStudyofBentoniteDeformationunderDrying／WettingCyclesSunKemin

3、gZhangShucuiXinLiwei(CollegeofMechanicsandEngineering，LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin，Liaoning123000)AbstractBentoniteexperienceddrying—wettingcyclesduetothechangeofgroundwaterlevelwhenitisfilledinminingfracturezonetoprotectgroundwaterresourcesasanimpermeablemateria1．Themoisturedesorp

4、tionandmoistureabsorptionexperimentsindiferentinitialmoisturecontentconditionsareconductedtostudythebentonitedeformationlawduringtheprocesses．Theresultsindicatethatthebentonitedeformationisextremelyheterogeneousduringmoisturedesorptionandaccompaniedwithcrazing．Thecurvesofdeformationofdr

5、yshrinkageandwetswellingandmoisturecontentwithdifferentinitialmoisturecontentareobtainedbyimagerecognitionmethodusingmatlabprogramming．Itshowsthattheslopeofcurveincreaseswhenmoisturecontentreducesintheprocessofmoisturedesorptionshrinkageandreduceswhenmoisturecontentincreasesintheprocess

6、ofmoistureabsorptionswelling．Fiaingformulabasedonexperimentaldatarevealsatwo—parameterincreasingexponentialrelationbetweendeformationandmoisturecontentcorrelationwithabsorption，desorptionandinitialmoisturecontent．Shrinkingandswellingcurvesarenocoincidence．Thelowertheinitialmoistureconte

7、ntis，theclosertheshrinkingandswellingcurves．Keywordswater-preservedmining；bentonite；drying／wettingcycles；moisturedesorption；moistureabsorption；shrinkage；swelling在煤炭资源开采过程中，采动裂隙与含水层的贯对压实膨润土与砂混合物湿胀的微观结构进行了研通破坏了地下水的平衡，使地下水水位大幅度下降，究；Sridharan等对压实膨润土的膨胀行为进行了形成以采动影响区为中心的地下水降落漏斗。据统研究；