【摘 要】
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地下工程喷射混凝土支护多采用干喷及湿喷素混凝土,由于混凝土本身强度及抗拉强度难以满足支护需要,目前工程中应用仿钢纤维混凝土作为支护材料,但缺乏对湿喷仿钢纤维混凝土
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地下工程喷射混凝土支护多采用干喷及湿喷素混凝土,由于混凝土本身强度及抗拉强度难以满足支护需要,目前工程中应用仿钢纤维混凝土作为支护材料,但缺乏对湿喷仿钢纤维混凝土力学性能的研究。本文为研究湿喷仿钢纤维混凝土力学性能,首先对湿喷仿钢纤维混凝土及干、湿喷素混凝土进行力学性能对比试验;通过圆板法弯曲韧性试验对比分析湿喷仿钢纤维混凝土及干、湿喷素混凝土抗变形能力。最后应用声发射特征试验初步分析湿喷仿钢纤维混凝土圆板受载破坏声发射特征并对纤维增强原理进行分析,主要成果如下:(1)采用实验室试验的方法对湿喷仿钢纤维混凝土及干、湿喷混凝土进行了抗压、抗拉、抗折试验性能对比分析。结果表明:湿喷仿钢纤维混凝土相较于干喷混凝土抗压强度提升86.3%、抗拉强度提升85.9%、抗折强度提升132.9%;相较于湿喷混凝土抗压强度提升25.8%、抗拉强度提升24.5%、抗折强度提升45.8%;其强度相对于另两种混凝土有较大提升,其对于巷道支护的稳定性得到较大改善。(2)通过圆板法弯曲韧性试验对其抗变形能力做了对比分析,主要是在能量吸收、荷载-挠度曲线及弯曲韧性指数做出的对比分析。结果表明:湿喷仿钢纤维混凝土相对于干喷混凝土弯曲韧性指数提高了 0.13、0.74、1.12、1.53;相对于湿喷混凝土弯曲韧性指标提升了 0.06、0.06、0.20、0.16;通过分析荷载挠度及能量吸收与弯曲韧性指数的关系,得到弯曲韧性指数随着能量吸收值的增加而增大。(3)声发射特征实验研究主要是对湿喷仿钢纤维混凝土用于巷道支护时破坏机理研究,本文主要通过圆板声发射试验对湿喷仿钢纤维混凝土受压破坏时声发射特征做初步分析,以细观角度对纤维混凝土受压破坏过程破坏特征进行研究,为以后应用声发射技术研究湿喷仿钢纤维混凝土破坏机理提供参考。结果表明:仿钢纤维的加入能够抑制混凝土裂隙产生,改善混凝土内部原始缺陷,使混凝土抵抗外加荷载能力提升,裂隙扩展得到有效缓解。
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