Mechanische Eigenschaften und Versagensverhalten von alkaliaktivierten Schlacke-Zement-Injektionskonsolidaten unter einaxialer Druckbelastung

HAO Wenlong ,  

HE Wen ,  

LIU Qingsheng ,  

摘要

Um die mechanischen Eigenschaften und das Versagensverhalten von alkaliaktivierten Schlacke-Zement-Injektionskonsolidaten unter einaxialer Druckbelastung zu untersuchen, wurde eine Methode kombiniert aus Labortests und diskreter Elementmethode (DEM) numerischer Simulation angewendet. Einaxiale Druckversuche unter der Doppelvariable der Injektionsmenge und der Korngröße des Gesteins wurden durchgeführt. Die vollständige Prozesssimulation des einaxialen Druckversuchs wurde mithilfe der diskreten Elementmethode validiert, und der Einfluss des Rundheitsparameters der Gesteinsform auf die einaxiale Druckfestigkeit des Konsolidats wurde analysiert. Die Ergebnisse zeigen: Die einaxiale Druckfestigkeit des Konsolidats erreicht bei einer Injektionsmenge von 45 % und einer Korngröße von 5~10 mm einen Höhepunkt (8 MPa). Das Elastizitätsmodul und die Spitzenverformung ändern ihr Verhalten bei einer Injektionsmenge von 65 %. Die Lastaufnahme des Konsolidats wechselt von einer schwachen Grenzflächenkontrolle zur Bindungsgerüstkontrolle; die Rissausbreitung erfolgt verteilt mit der Injektionsmenge und entwickelt sich linienhaft entlang der Gesteinsgrenzen mit der Korngröße; die numerische Simulation der einaxialen Druckbelastung stimmt vor dem Spitzenwert sehr gut mit den Versuchsergebnissen überein, die Spannungsdifferenz nach dem Spitzenwert liegt bei etwa 0,6 MPa. Das Muster der Rissausbreitung und des Versagens weist ebenfalls eine gute Ähnlichkeit auf; der Rundheitsparameter der Gesteinsform steht in linearer Beziehung zur mittleren einaxialen Druckfestigkeit des Konsolidats (R²=0,96). Je näher die Rundheit an 1 liegt, desto höher ist die einaxiale Druckfestigkeit.

关键词

Injektionsverstärkung; alkaliaktivierte Schlacke; Gesteinsform; diskrete Elemente; mechanische Eigenschaften; Versagensverhalten

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