大型岩石结构面直剪试验模拟材料研究.pdf

粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T。I Z A T I o N2 0 1 2N o 2大型岩石结构面直剪试验模拟材料研究术S i m u l a t i n gM a t e r i a lS t u d yo nD i r e c tS h e a rT e s to fM a s sR o c kS t r u c t u r a lP l a n e王晓翠(浙江建设职业技术学院建筑工程系，杭州市3 1 1 2 3 1)摘要：根据相似原理和岩石结构面直剪试验的要求，选择高强水泥砂浆作为模拟材料。通过严格控制原材料，优选配合比，掺加硅粉和高效减水剂等措施，可以制备出强度达到7 2 M p a 的匀质水泥砂浆来模拟岩石材料，从而解决了大型岩石结构面直剪试验取样困难的问题。关键词：岩石结构面；高强水泥砂浆；模拟材料；配合比中图分类号：T G l l 5 5文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 2)0 2-0 0 4 5-0 3W a n gX i a o c u i(D e p a r t m e n to fc i v i le n g i n e e r i n g，Z h e j i a n gC o l l e g eo f C o n s t r u c t i o n，Z h o i a n g，H a n gz h o u3 1 1 2 3 1，C h i n a)A b s t r a c t：C e m e n tm o r t a ro fh i g hs t r e n g t hi ss e l e c t e d s i m u l a t i o nm a t e r i a lO nt h eb a s i so fr e s e m b l i n gt h e o r ya n dd e m a n d i n go fd i r e c ts h e a rt e s to fr o c ks t r u c t u r a lp l a n e U n i f o r mc e m e n tm o r t a ro fa b o v e7 2 M p a b em a n u f a c t m e db yt a k i n gas e r i e sm e a s u r e f ls u c h r a wm a t e r i a lq u a l i t yc o n t r o l，m i x i n gr a t i oo p t i m i z a t i o n。u s i n gs i l i c e o u sp o w d e ra n ds u p e r p l a s t i e i z e r T h u st h eS a m p l i n gd i f f i c u l t yo fd i r e c ts h e a rt e s to fm a s sr o c ks l m c t u r-a lp l a n ei ss o l v e d K e yw o r d s：r o c ks t r u c t u r a lp l a n e；c e m e n tm o r t a ro fh i s hs t r e n g t h；s i m u l a t i o nm a t e r i a l；m i xp m p o r l i o n结构面是工程岩体的重要组成部分，岩体是由结构面纵横切割而成J。因此岩体结构面对岩体的变形和破坏起着控制作用。工程实践反复证明，岩体的失稳源于结构面，岩体的破坏机制在很大程度上受结构面的控制，所以研究岩体结构面抗剪强度具有重要的理论意义和工程价值-。确定岩体结构面抗剪强度参数最直接有效的方法是岩体结构面直剪试验一1。直剪试验是通过现场采样、室内试验、数据统计整理分析的方法取得试验指标，其试验方法、试验设备有规范可循。但其大批量试样的取样加工有一定难度且成本极高，因此，对于大批量特别是大尺度试样(边长 1 m 的正方体)的直剪试验，课题组考虑利用相似材料来模拟岩石结构面。基金项目：浙江省教育厅资助项目(2 0 0 7 1 2 1 9)；浙江省高等学校优秀青年教师资助项目王晓翠(1 9 8 1)，女，讲师山东潍坊人，主要从事建筑材料的研究及教学工作。E m a i l：w x e2 4 1 6 3 m收稿日期：2 0 1 l-l l-0 41 相似材料的相似原理及选择原则模拟试验要求模型材料具有与原型材料类似的结构和破坏特征，还要求模型的几何特征、物理常数、初始条件和边界条件都必须和原型的相似H】。根据弹性力学方程或量纲