岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (10): 3365-3373.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1962
易雪枫,刘春康,王宇
YI Xue-feng, LIU Chun-kang, WANG Yu
摘要: 为了揭示金属矿尾废胶结充填体(CWRB)破裂过程中的细观力学特性及尾废胶结协同作用机制,采用单轴压缩实时CT扫描力学试验对废石含量(WBP)为0%(全尾砂胶结充填体)、30%、50%和70%的充填体损伤破裂演化过程进行了可视化和数字化表征,揭示了充填体细观损伤和破裂演化的内在力学机制。结果表明,尾废胶结充填体中的废石含量会影响应力?应变响应,随着废石含量的增加,充填体的强度也会增加。强度增加的主要原因是试样中挠曲破裂面扩展的地质力学效应。充填体开裂后裂纹的形状受废石块形状、大小和分布的影响。基质?块体交接界面为充填体中最薄弱的部分。裂纹的形成和扩展最终导致了尾废胶结充填体的应力剪胀行为。界面损伤开裂控制了试样中裂纹扩展路径及强度特性。尾废胶结充填体的强度效应取决于块石的含量,废石?废砂胶结充填体的相互作用控制着试样强度的增加,块石间的互锁作用对于提高试样的整体刚度具有重要影响。该研究成果对于金属矿固废绿色处置及矿产资源的可持续开发具有理论指导意义。
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[1] | 王本鑫, 金爱兵, 孙浩, 王树亮, . 基于DIC的含不同角度3D打印 粗糙交叉节理试样破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 439-450. |
[2] | 黄巍, 肖维民, 田梦婷, 张林浩, . 不规则柱状节理岩体力学特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2349-2359. |
[3] | 柯志强, 王环玲, 徐卫亚, 林志南, 吉 华, . 含横向节理的柱状节理岩体力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 660-667. |
[4] | 吴永胜,谭忠盛,余贤斌,喻 渝,朱 勇,. 不同加载方位角下单轴压缩千枚岩扩容特性[J]. , 2018, 39(8): 2747-2754. |
[5] | 李志刚,徐光黎,黄 鹏,赵 欣,伏永朋,苏 昌,. 粉砂质板岩力学特性及各向异性特性[J]. , 2018, 39(5): 1737-1746. |
[6] | 范成凯,孙艳坤,李 琦,鲁海峰,牛智勇,李霞颖,. 页岩单轴压缩破坏试验的光纤布拉格光栅测试技术研究[J]. , 2017, 38(8): 2456-2464. |
[7] | 蒋明镜 ,贺 洁 , . 三维离散元单轴试验模拟甲烷水合物宏观三轴强度特性[J]. , 2014, 35(9): 2692-2701. |
[8] | 王章琼 ,晏鄂川 ,刘毅学 ,王忠杰,. 武当群片岩变形参数各向异性特征及机制研究[J]. , 2014, 35(5): 1317-1322. |
[9] | 孙旭曙 ,李建林 ,王乐华 ,陈兴周 ,李 飞 ,程 冬,. 节理岩体超声测试及单轴压缩试验研究[J]. , 2014, 35(12): 3473-3478. |
[10] | 张晓君,王 栋,肖 超,郑怀昌. 直墙拱形巷(隧)道岩爆试验及劈裂与剪切分析[J]. , 2013, 34(S1): 35-40. |
[11] | 张桂民 ,李银平 ,施锡林 ,杨春和 ,王李娟. 一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 284-289. |
[12] | 王士民 ,朱合华 ,冯夏庭,. 脆性岩石破坏数值模拟研究的两个问题[J]. , 2006, 27(S2): 29-33. |
[13] | 张茂花 ,谢永利 ,刘保健,. 增(减)湿时黄土的湿陷系数曲线特征[J]. , 2005, 26(9): 1363-1368. |
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