煤系古风化岩相似材料配比研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（１）００１３０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０１．００３煤系古风化岩相似材料配比研究①①①②①丁卿峰岳艳艳李文平白汉营（①中国矿业大学资源与地球科学学院徐州２２１１１６）（②中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州２２１１１６）摘要为制备具有力学性质递变特征的相似材料试样，本文通过水泥石膏相似材料的配比试验，得到了两种骨料（标准砂和河沙）相似材料力学性质与配比间的关系。在拟合河沙相似材料的室内力学测试

2、数据的基础上，得到了配比值关于抗压强度和弹性模量的确定公式。试验表明：用水量、成型压力和平均骨料粒径对相似材料的力学性质均有不同程度的影响，在制样过程中需要加以控制；低强度相似材料的抗拉强度不易控制，而单轴抗压强度和弹性模量对配比的变化有明显响应；河沙相似材料的力学性质与配比间呈明显的线性关系，而标准砂相似材料存在临界骨料含量和临界水泥含量表现出明显的非线性特征；在调整配比所能实现的抗压强度和弹性模量的变化范围内，相似材料能够较好地模拟单轴抗压强度大于３ＭＰａ的风化岩。关键词古风化岩相似材料低强度临界骨料含量临界水泥含量中图分类号：Ｐ６４２文献标识

3、码：ＡＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹＳＴＵＤＹＯＮＰＲＯＰＯＲＴＩＯＮＯＦＳＩＭＩＬＡＲＭＡＴＥＲＩＡＬＦＯＲＳＩＭＵＬＡＴＩＮＧＡＮＣＩＥＮＴＷＥＡＴＨＥＲＥＤＲＯＣＫＩＮＣＯＡＬＳＴＲＡＴＡ①①①②①ＤＩＮＧＱｉｎｇｆｅｎｇＹＵＥＹａｎｙａｎＬＩＷｅｎｐｉｎｇＢＡＩＨａｎｙｉｎｇ（①ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６）（②ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ＆ＤｅｅｐＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＥｎｇｉｎｅ

4、ｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｐｒｅｐａｒｅｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｐｅｃｉｍｅｎｓｗｉｔｈｇｒａｄｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｔｅｓｔｓｉｓｕｓｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｃｅｍｅｎｔｇｙｐｓｕｍｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｄｉ

5、ｆｆｅｒｅｎｔａｇｇｒｅｇａｔｅｓ．Ａｄｅｆｉｎｅｄｆｏｒｍｕｌａｏｆｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｖｉａｆｉｔｔｉｎｇｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｉｎｇｄａｔａｏｆｒｉｖｅｒｓａｎｄｍａｔｅｒｉａｌ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ：ｗａｔｅｒｄｏｓａｇｅ，ｆｏｒｍｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄａｖｅｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｄｉａｍｅｔｅｒｈａｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓａｎｄｓｈｏｕｌｄ

6、ｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｓｐｅｃｉｍｅｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉｔｙｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｉｓｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｓｈｏｗａｎｏｂｖｉｏｕｓｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ．Ｆｏｒｒｉｖｅｒｓａｎｄｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｐｒｅｓｅｎｔａｌｉｎｅａ

7、ｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ．Ｗｈｉｌｅｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｄｕｅｔｏｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｃｅｍｅｎｔａｎｄａｇｇｒｅｇａｔｅ．Ｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｒａｎｇｅｓｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｒｅ０～１７５ＭＰａａｎｄ０３～２０２ＧＰａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｗｅａｔｈｅｒｅｄｒ

8、ｏｃｋｃａｎｂｅ收稿日期：２０１４－０１－０９；收到修改稿日期：２０１４－０９－１１．基金项目：国家自然科学基金项目（４