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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
不同种类添加剂对地聚合物-岩石界面过渡区(ITZ)的影响研究
  • 125
  • 作者

    陆翔杨雨清才庆祥周伟敖忠晨杨泽轩

  • 单位

    中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学露天开采高新技术研究中心中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发国家重点实验室

  • 摘要
    地聚合物材料不仅具备出色的力学性能,且在使用过程中消耗矿产固废,目前已经广泛应用于矿山建设。界面过渡区(ITZ)是地聚合物浆体和骨料之间由于局部的高水胶比和氢氧化钙的沉积形成的微小区域,其对材料的强度和耐久性有显著影响。为研究不同种类添加剂对地聚合物界面过渡区的影响,本文设计了变角剪切试验以研究地聚合物材料界面力学行为的影响,采用Mohr-Coulomb 准则了表征界面内摩擦角与粘结强度,并通过扫描电镜结合能谱(SEM-EDS)分析了破裂面的微观结构。研究结果表明:地聚合物与岩石界面的内摩擦角在38°~48°之间,同一组对照实验中界面内摩擦角与粘聚力呈负相关。对于同一种类岩石,强度更高则表现出更高的界面粘结强度。3种纤维材料对矿渣-地聚合物材料与骨料的粘结强度都有积极影响,其中玻璃纤维增强效果最为显著,为3.72MPa。统计分析结果表明化学添加剂似乎对界面粘结强度没有影响。在所有的试验结果中,硅灰对界面粘聚力的增强效果最大,为3.79MPa。ITZ仍是矿渣-地聚合物混凝土中最薄弱的区域,SEM-EDS检测结果表明地聚合物-岩石界面过渡区域主要存在于地聚合物材料中,界面过渡区域宽度在10~20μm之间。
  • 关键词

    矿渣-地聚合物界面剪切试验ITZ粘结强度纤维材料化学添加剂

  • 文章目录
    1 引言
    2 实验方案
    2.1 原材料与试样制备
    2.2 测试方法
    3 结果与讨论
    3.1 界面破坏模式
    3.2 界面粘聚力与内摩擦角
    3.3 置信度检测
    3.4 EDS能谱分析
    3.5 SEM微观结构
    4 结论
  • 引用格式
    陆翔,杨雨清,才庆祥等.不同种类添加剂对地聚合物-岩石界面过渡区(ITZ)的影响研究[J/OL].采矿与安全工程学报:1-16[2023-11-02].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1760.TD.20231101.1144.004.html
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