文档名：碱渣改性充填体早期力学特性及能量演化特征
摘要：为探究碱渣改性充填体的早期力学特性及能量演化特征,利用WHY-600压力机开展了单轴压缩试验,分析了其抗压强度、弹性模量、破裂模式及能量变化,结合响应曲面法,对质量浓度、尾砂级配及碱渣添加量进行寻优分析.结果表明:随碱渣添加量增加,充填体失稳破坏位移量、单轴抗压强度、弹性模量先增大后减小,当碱渣添加量为5％时,充填体抗压强度大,抵抗变形能力强;随碱渣添加量增加,充填体耗散能、弹性变形能、峰值强度下单位体积应变能及总能量均先增加后减小;单轴压缩条件下,碱渣改性充填体破坏模式为半贯穿或贯穿的斜剪切、平行双裂隙以及倒Y型裂隙,破坏程度随碱渣添加量增加而增大;建议采用质量浓度77％、细粗尾砂级配3:7、碱渣添加量5.35％的配比来制备碱渣改性充填体,经计算其抗压强度为5.3458MPa,能满足矿山早期生产需求.研究结果为碱渣改性材料的可行性提供了一定的理论依据.
Abstract：Toinvestigatetheearlymechanicalpropertiesandenergyevolutioncharacteristicsofthealkalislagmodifiedbackfill,uniaxialcompressiontestwascarriedoutusingWHY-600presstoanalyzethecompressivestrength,elasticmodulus,failuremodeandenergychange.Combinedwiththeresponsesurfacemethodology,themassconcentration,tailingsgradationandalkalislagadditionwereanalyzedtooptimizetheresults.Theresultsshowthatwiththeincreaseofalkalislagaddition,theinstabilitydamagedisplacement,uniaxialcompressivestrengthandelasticmodulusofthebackfillfirstincreaseandthendecrease.Whentheamountofalkalislagadditionis5％,thebackfillhashighcompressivestrengthandstrongresistancetodeformation.Thedissipationenergy,elasticdeformationenergy,strainenergyperunitvolumeatpeakstrengthandtotalenergyofthebackfillincreaseandthendecreasewiththeincreaseofalkalislagaddition.Underuniaxialcompression,thefailuremodelofthealkalislagmodifiedbackfillissemi-penetratingorpenetratingobliqueshear,paralleldoublecrackandinvertedY-shapedfracture,andthedegreeofdamageincreaseswiththeincreaseofalkalislagaddition.Itisrecommendedtopreparealkalislagmodifiedbackfillwith77％massconcentration,3:7fineandcoarsetailingsgradation,and5.35％alkalislagaddition,andthecalculatedcompressivestrengthis5.3458MPa,whichcansatisfytheearlyproductiondemandofthemine.Theresultsprovidesometheoreticalbasisforthefeasibilityofalkalislagmodifiedmaterials.
作者：孙海宽 甘德清 薛振林 刘志义 张雅洁Author：SUNHaikuan GANDeqing XUEZhenlin LIUZhiyi ZHANGYajie
作者单位：华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063200;华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063200
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(9)
分类号：TD853
关键词：碱渣改性充填体 单轴抗压强度 能量演化特征 破裂模式 配比参数寻优
Keywords：optimizationalkalislagmodifiedbackfill uniaxialcompressivestrength energyevolutioncharacteristic failuremodel proportionalparameters
机标分类号：TU45TU521TD853.34
在线出版日期：2024年6月28日
基金项目：碱渣改性充填体早期力学特性及能量演化特征[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(9)孙海宽 甘德清 薛振林 刘志义 张雅洁为探究碱渣改性充填体的早期力学特性及能量演化特征,利用WHY-600压力机开展了单轴压缩试验,分析了其抗压强度、弹性模量、破裂模式及能量变化,结合响应曲面法,对质量浓度、尾砂级配及碱渣添加量进行寻优分析.结果表明:随...参考文献和引证文献
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