膨胀型浆体膨胀性能及力学破坏特征试验研究

李鹏程¹，叶义成^1,2，姚囝¹，陈常钊¹，邓兴敏¹，陈俊伟¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 湖北省工业安全工程技术研究中心

摘 要：针对围岩黏结过程中可提供膨胀力的膨胀型注浆材料配制问题,开展以静态破碎剂为膨胀源、水泥为胶结剂的膨胀型浆体配比试验,探究不同膨胀剂掺量下膨胀浆体的膨胀特征及力学破坏特征。试验结果表明:静态破碎剂-水泥浆体的膨胀特征呈现终凝前缓慢膨胀、终凝后加速膨胀、减速膨胀及稳定等4个阶段;当膨胀剂掺量分别为3%、6%和9%时,膨胀胶结体试样达到稳定阶段时的平均膨胀率分别为2.76%、8.92%和13.57%;随着膨胀剂掺量增加,试样抗压强度不断降低;胶结体试样破坏特征表现为:随着膨胀剂掺量增加,试样由拉伸破坏逐渐向剪切破坏转变,再向碎胀型破坏转变,试样自身膨胀后由脆性向延性发展;试样体积膨胀导致裂纹滋生,通过DoseResp函数拟合得到膨胀后试样的单轴抗压强度与体积膨胀率的关系,膨胀型浆体单轴抗压强度受膨胀率增加的影响先变小后变大再变小。膨胀型浆体性能的研究对节理面膨胀浆体注浆技术的工程应用具有重要借鉴意义。

关键词：注浆加固;节理面;膨胀型浆体;静态破碎剂;膨胀性能;破坏特征;配比试验;