·36· 工程科学学报，第39卷，第1期 变形量/mmO 变形量/mm口 .3 426 100 m3.0 100 2.5 25 2.0 50 2.0 15 1.5 1.0 x 0.5 0.5 -201001020 0 -20-1001020 0 0 0 0 0 变形量mm口 100 46 100 变形器 n1.6 14 2.0 12 50 1.0 50 08 1.0 0.6 0.4 0.5 0.2 -20-001020 -20-1001020 00 图6养护7d不同初始温度膏体累计变形量.(a)2℃：(b)20℃：(c)35℃：(d)50℃ Fig.6 Accumulative deformation of cemented paste after curing for7 d at different initial temperatures:(a）2℃：(b)20℃；(e)35℃：(d)50℃ (a) 应力10心P眉 应力/105P品 100 0.689 100 0.829 0.8 10 1.0 -1.2 -1.2 50 1.4 -14 1.6 1.8 -1.6 -2.0 20 -1.8 20001020 x色x -1.95 -20-1001020 2.2 ￥-2.34 100 应力10园 d④ 应力/10日 4-.0 100 4-0.79 .8 -1.2 -1.0 -14 -1.6 50 -12 50 -18 -1.4 -2.0 -16 2.2 74 -18 26 2 -2.0 y1, -20-1001020 -28 -20-1001020 -22 -2.86 图7养护28d不同初始温度膏体轴向应力云图.(a)2℃：(b)20℃：(c)35℃：(d)50℃ Fig.7 Axial stress nephograms of cemented paste after curing for28 d at different initial temperatures:(a）2℃：(b)20℃；(c)35℃：(d)50℃ 始温度增加到一定程度(50℃)，膏体后期强度(28d) 和养护龄期条件的全尾膏体单轴抗压试验，获得不同 变小，同时脆性增加，这对充填体大面积暴露，相邻采 回填温度、不同龄期下的全尾膏体应力-应变曲线，为 场开采贫化率控制极为不利.综上所述，建议膏体初 温度效应下膏体本构模型提出奠定基础. 始回填温度尽量控制在20~35℃，既可以保证较好的 (2)借鉴充填体损伤本构模型，结合试验结果，提 力学性能，又能保证较好的延展性，可以减小开采过程 出温度-时间耦合损伤本构模型.采用Comsol数值模 中充填体混入造成的贫化，有利于降低矿柱回采时贫 拟软件，将本构模型嵌入solid mechanics模块，对单轴 化指标 抗压试验进行数值模拟，模拟应力-应变曲线与试验 4结论 结果较为吻合，验证了所提出本构模型的可靠性 (3)通过峰荷应变条件下轴向应力和累计变形量 (1)采用自制养护装置，开展不同初始回填温度 分析，建议膏体初始温度尽量控制在20~35℃，既可工程科学学报,第 39 卷,第 1 期 图 6 养护 7 d 不同初始温度膏体累计变形量. (a) 2 益 ;(b) 20 益 ;(c) 35 益 ;(d) 50 益 Fig. 6 Accumulative deformation of cemented paste after curing for 7 d at different initial temperatures: (a) 2 益 ; (b) 20 益 ; (c) 35 益 ;(d) 50 益 图 7 养护 28 d 不同初始温度膏体轴向应力云图. (a) 2 益 ;(b) 20 益 ;(c) 35 益 ;(d) 50 益 Fig. 7 Axial stress nephograms of cemented paste after curing for 28 d at different initial temperatures: (a) 2 益 ; (b) 20 益 ; (c) 35 益 ;(d) 50 益 始温度增加到一定程度(50 益 ),膏体后期强度(28 d) 变小,同时脆性增加,这对充填体大面积暴露,相邻采 场开采贫化率控制极为不利. 综上所述,建议膏体初 始回填温度尽量控制在 20 ~ 35 益 ,既可以保证较好的 力学性能,又能保证较好的延展性,可以减小开采过程 中充填体混入造成的贫化,有利于降低矿柱回采时贫 化指标. 4 结论 (1) 采用自制养护装置,开展不同初始回填温度 和养护龄期条件的全尾膏体单轴抗压试验,获得不同 回填温度、不同龄期下的全尾膏体应力鄄鄄 应变曲线,为 温度效应下膏体本构模型提出奠定基础. (2) 借鉴充填体损伤本构模型,结合试验结果,提 出温度鄄鄄时间耦合损伤本构模型. 采用 Comsol 数值模 拟软件,将本构模型嵌入 solid mechanics 模块,对单轴 抗压试验进行数值模拟,模拟应力鄄鄄 应变曲线与试验 结果较为吻合,验证了所提出本构模型的可靠性. (3) 通过峰荷应变条件下轴向应力和累计变形量 分析,建议膏体初始温度尽量控制在 20 ~ 35 益 ,既可 ·36·