煤系软岩相似模拟材料配比实验及其强度变化规律

摘要

针对煤系软岩相似模拟实验中填料和混合型胶结剂的配比问题,开展了材料配比实验,揭示了相似材料单轴抗压和抗拉强度的变化规律,建立了材料强度与填料与胶结剂比例(砂胶比)和不同胶结剂混合比之间的定量关系.研究结果表明:通过改变砂胶比以及胶结剂中水泥与石膏的比例,实现了煤系软岩相似模拟材料强度的大幅和小幅调整;砂胶比增大后,相似材料破坏特征由脆性劈裂转变为塑性剪切,且横向扩容现象显著;该实验建立的砂胶比、水泥石膏比两个因素与相似材料强度的拟合关系可为煤系软岩相似模拟实验提供参考,同时实验过程和数据结论也为学生开展自主探索实验提供了拓展基础.