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作者：张俊文;吴少康;宋治祥;范文兵;董续凯;张杨;贾毅超;吴旭坤;陈志松;张际涛;肖兵;
单位：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室;安徽理工大学矿业工程学院;贵州大学矿业学院;贵州黔诚力锦科技有限公司;湖南科技大学资源环境与安全工程学院;
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
基金资助：国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点资助项目(U23B2093); 国家自然科学基金重点资助项目(52034009)
