尾砂胶结充填体裂纹演化多尺度特征

摘要

为了研究尾砂胶结充填体在单轴压缩作用下的裂纹演化特征，利用电子万能试验机、声发射、扫描电镜和DIC技术开展单轴受载胶结充填体损伤试验，探究胶结充填体从微裂纹的萌生、扩展、贯通，直至宏观裂纹产生的多尺度演化过程。研究表明：（1）试样单轴压缩过程中破坏模式属于延性破坏，裂纹贯通形式为剪切贯通。（2）胶结充填体内部微裂隙、孔洞呈弥散、随机分布，内部形态多以块状、团状、片网状存在，内部结构较致密，整体性较好。（3）加载初期试样裂纹扩展为张拉裂纹，后期裂纹扩展为剪切裂纹，二者共同作用产生了宏观主裂纹与次裂纹，裂纹间的贯通最终导致试样破坏。（4）同一时刻不同监测点的应变变化与其所处的试样空间位置有关，越靠近试样下端面，应变越大，应变变化幅度也越大；试样存在临界破坏区域，使得弹性与塑性应变、应变增幅之间存在明显的差异性。