考虑加载速率效应的尾砂胶结充填体细观声发射特征研究

摘要

尾砂胶结充填体作为人工水泥基材料具有显著的加载速率效应,且充填体的变形破坏与声发射特性密切相关。为研究不同加载速率下充填体的细观声发射(AE)特征,对尾砂胶结充填体开展了一系列单轴抗压强度测试,确定了其强度演化规律,借助颗粒流程序(PFC2D)从细观角度分析了充填体的裂纹演化和细观AE特征,结合能量守恒理论,探讨了充填体的加载速率效应。结果表明:充填体单轴抗压强度与加载速率呈二次函数关系;提高加载速率将增加填充体的起裂应力、开裂时间和裂纹总数,并促使充填体由剪切破坏向拉剪混合破坏转变;加载速率的提高,增加了边界能、应变能和耗散能,高加载速率对裂纹扩展的阻滞作用有助于提高充填体储能极限。