金属矿山

作者：张卫中,周凯,孔德华,吴倩倩,康钦容,潘登

单位：1. 武汉工程大学资源与安全工程学院,湖北 武汉 430073;2. 山东康格能源科技有限公司,山东 济南 250098;3. 武汉工程大学土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430073

关键词：聚丙烯纤维,磷石膏胶结体,早期力学特性,裂纹演化,

基金：国家自然科学基金项目(编号:52174086);武汉工程大学研究生教育创新基金项目(编号:CX2022583)。

在传统水泥基复合材料的研究领域,纤维增强了材料的强度、韧性、延展性和抗裂性。为了提高磷石膏胶结体的早期强度,掺入聚丙烯纤维作为增强剂,开展了掺纤维磷石膏胶结体制备试验以及单轴抗压强度试验,分析了纤维对磷石膏胶结体破坏规律的影响,并通过SEM 探究了纤维对磷石膏胶结体的增韧机理。研究结果表明:随纤维掺量增加磷石膏胶结体单轴抗压强度呈先增加后降低的趋势,且纤维最优掺量为1%;掺入纤维的磷石膏胶结体能延缓峰值抗压强度达到时间且破坏时的峰值应力更大,未掺入纤维的磷石膏胶结体在荷载超过应力峰值后快速失稳,掺入聚丙烯纤维的磷石膏胶结体则呈缓慢降低趋势;随着纤维的掺入,磷石膏胶结体的裂纹数量逐渐减少,且裂而不断,磷石膏胶结体的延性变形明显;微观下聚丙烯纤维表面附着有絮团状水化产物,且在磷石膏胶结体固结过程中相互缠结形成稳定的网状结构。研究成果可为磷石膏基复合材料在固废胶结充填现场的应用提供一定参考。

来源：2024年第2期

《金属矿山》期刊编辑部

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