煤矸石混凝土三相细观力学性能及细观破坏机理

作     者：范东林 陈苏社 李光斌 王巍 张向东 苏丽娟 李文亮 FAN Donglin;CHEN Sushe;LI Guangbin;WANG Wei;ZHANG Xiangdong;SU Lijuan;LI Wenliang

作者机构：国能神东煤炭技术研究院陕西神木719315 国能神东鄂尔多斯市新能源科技开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209 辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 

出 版 物：《煤炭工程》 (Coal Engineering)

年 卷 期：2024年第56卷第5期

页      面：173-181页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主　　题：煤矸石综合利用 煤矸石粗集料 多相细观力学 数值模拟 细观尺度损伤机理 

摘      要：为探究煤矸石混凝土力学特性,开展了煤矸石混凝土的多相细观力学特性试验研究,并基于细观尺度建立了煤矸石混凝土非均质数值模型,研究了煤矸石混凝土内部各种介质对煤矸石混凝土力学性能的影响。结果表明:细观模型能较好地描述煤矸石混凝土的力学特性、破坏模式和内部损伤演化过程;煤矸石混凝土的力学特性与三相力学性能有关,随着ITZ强度的增加,煤矸石混凝土的峰值应力先增大后减小,但残余强度趋于一致。改善ITZ力学特性对煤矸石混凝土的破坏模式及宏观裂缝的分布和扩展影响不大;提高水泥砂浆强度可以提高煤矸石混凝土的峰值应力和脆性;粗骨料强度提高了混凝土的峰值应力。当σ_(cp-Agg)σ_(cp-M)时,可有效提高混凝土的峰值应力;当σ_(cp-M)σ_(cp-Agg)时,峰值应力增长率迅速下降。增加骨料的强度可以改善混凝土的脆性。