混合型缓冲回填材料劈裂抗拉强度尺寸效应统计分析

作     者：陈鑫 余文亮 CHEN Xin;YU Wen-liang

作者机构：东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第10期

页      面：4229-4238页

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：核资源与环境国家重点实验室开放基金(2020NRE21) 国家自然科学基金(42061011,41672278) 

主　　题：缓冲回填材料 巴西劈裂 抗拉强度 厚径比 正态分布 威布尔分布 

摘      要：高放废物深地质处置库中的混合型缓冲回填材料是由膨润土和各类掺合料压实而成的多相复合材料,在多组分混合与压制过程中其内部孔洞、微裂隙等缺陷随机分布,即使在相同试验条件下其抗拉强度值也表现出较大的变异性。为阐明试验试样厚径比对混合型缓冲回填材料劈裂抗拉强度的影响规律,针对不同厚径比试样开展了大量的巴西劈裂试验,探讨了不同厚径比试样抗拉强度统计特征及分布概型。结果表明:混合型缓冲回填材料试样劈裂抗拉强度与圆盘厚径比呈显著的幂函数关系,显著性检验结果小于0.05。混合型缓冲回填材料劈裂抗拉强度的均值、极差、标准差及变异系数都呈现出明显的尺寸效应。圆盘厚径比为1.0时,劈裂抗拉强度的极差、标准差及变异系数均最小,从统计特征来看,建议进行巴西劈裂试验时圆盘厚径比设定为1.0。根据K-S检验和有限比较法知圆盘厚径比不同,劈裂抗拉强度最优分布概型也不相同。常用的4种概率分布形式中的正态分布和威布尔分布能更好地描述混合型缓冲回填材料劈裂抗拉强度分布规律。