矿业研究与开发

作者：陶博识;刘卫星

关键词：尾砂;纤维;力学性能;破坏模式;水化机理

为了提高充填体稳定性和采空区充填质量,采用聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维和玻璃纤维作为增强剂,探讨了３种纤维不同掺量对尾砂胶结充填体力学性能的影响规律,比较了掺纤维和无纤维作用下胶结充填体的破坏模式,采用扫描电子显微镜揭示了掺纤维尾砂胶结充填体水化机理.试验结果表明,胶结充填体抗压强度随着纤维掺量的增加呈先上升后降低的趋势,当纤维掺量为０．６％时,充填体抗压强度达最大值,从强度增益效果来看,聚丙烯纤维最好,聚丙烯腈纤维次之,玻璃纤维最差.纤维对充填体抗折强度增益效果优于抗压强度的增益效果,当聚丙烯纤维掺量为０．９％,聚丙烯腈纤维掺量为１．２％,玻璃纤维掺量为１．２％时,胶结充填体抗折强度达最大值,掺纤维胶结充填体３d、７d、１４d和２８d最 大 抗 折 强 度 增 幅 为 １５７．８９％、２１６．００％、２１７．８６％、１４３．４０％.在单轴荷载破坏作用下,无纤维充填体试块出现多条长且宽的贯穿性裂纹,边角部位伴有较多碎块脱落,而掺纤维充填体试块仅出现细短微裂纹,试块保持较高的完整性.掺纤 维 充 填 体 水 化 产 物 以 钙 矾 石、C—S—H 凝 胶 和Ca(OH)２为主,纤维与充填体基体交界处被大量水化产物包裹,能够有效抑制裂缝扩展,增强充填体结构的黏结力和抵抗外界变形的能力,使充填体保持较高的力学性能.

来源：2022年第09期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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