纤维种类及橡胶含量对矿用水泥基材料性能影响研究
张俊文1
吴少康1
宋治祥1
范文兵1
董续凯1
张杨1
贾毅超2
吴旭坤3
陈志松4
张际涛5
肖兵6
1.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 1000832.太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 0300243.安徽理工大学矿业工程学院,安徽 淮南 2320014.贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 5500255.贵州黔诚力锦科技有限公司,贵州 贵阳 550081;湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 4112016.贵州黔诚力锦科技有限公司,贵州 贵阳 550081
摘要：为研究纤维及橡胶含量对矿用水泥基材料性能的影响,采用水灰比 0.34 及不同种类纤维、橡胶含量制备的水泥砂浆,制作试验试件.利用MTS压力试验机对养护好的试件进行单轴压缩试验.试验结果表明:无纤维及掺入纤维 14 d龄期试件抗压强度均可达到 30 MPa,28 d时有少许上升;随着橡胶取代率的增加,试件抗压强度均明显减小;无纤维试件峰值应变在28 d时随着橡胶取代率的增加总体呈先减小后增大再减小的趋势;掺入 2%聚乙烯纤维的试件,韧性明显增加;掺入 2%钢纤维的试件,抗压强度明显增加;试件输入能、弹性能及耗散能增长率同橡胶取代率及纤维掺量的增加分别呈弱化和增强效应;随着橡胶取代率的增加或钢纤维的掺入,耗散能步长存在不同程度的增长,弹性能释放率显著降低,试件抗裂性能更佳;按材料性能将水泥基材料划分为高延性、高强度、高韧性、防冲击性及耐久性等 5 种类型研究,且对材料性价比进行了分析.研究结果可为改进水泥基材料性能、优化材料配方提供参考,为煤矿现场使用高韧性材料工程实践和可持续发展提供技术支持.
关键词：水泥基材料单轴压缩力学特性能量演化韧性
分类号：TD353.3(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(U23B2093)国家自然科学基金(52034009)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 39-53 )
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