聚丙烯纤维高水材料力学性能的试验研究

孙位^1,2，刘长武^1,2，吴帆³，刁兆丰^1,2，冯波^1,2，李晓龙^1,2

1. 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室2. 四川大学水利水电学院3. 四川大学-香港理工大学灾后重建与管理学院

摘 要：在充填开采中,高水材料作为一种新型的充填材料,近年来得到广泛应用。但纯高水材料充填体在受压后往往裂隙较多,导致其受压后的强度不高,强度保持不稳定。利用聚丙烯纤维对高水材料进行掺杂,借助ETM力学试验系统,对掺杂聚丙烯纤维后的高水材料的破坏过程、压缩强度和变形特性等进行测试研究。结果表明:聚丙烯纤维的长度和掺量对高水材料试样的强度均有影响;聚丙烯纤维几乎不会改变高水材料的破坏形式和应力—应变曲线的形状,掺杂试样依然是"X"型剪切—劈裂破坏;纤维的掺入使得试样的峰后力学性能表现增强,掺杂纤维试样的残余强度占峰值强度的65%~84%;聚丙烯纤维的阻裂效应使得高水材料具有更好的完整性和连续性,聚丙烯纤维对高水材料有补强效应,适合作为采空区高水材料充填体的补充材料。

关键词：高水材料;聚丙烯纤维;力学性质;阻裂效应;