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摘要
为了提高充填体稳定性和采空区充填质量，采用聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维和玻璃纤维作为增强剂，探讨了3种纤维不同掺量对尾砂胶结充填体力学性能的影响规律，比较了掺纤维和无纤维作用下胶结充填体的破坏模式，采用扫描电子显微镜揭示了掺纤维尾砂胶结充填体水化机理。试验结果表明，胶结充填体抗压强度随着纤维掺量的增加呈先上升后降低的趋势，当纤维掺量为0.6%时，充填体抗压强度达最大值，从强度增益效果来看，聚丙烯纤维最好，聚丙烯腈纤维次之，玻璃纤维最差。纤维对充填体抗折强度增益效果优于抗压强度的增益效果，当聚丙烯纤维掺量为0.9%,聚丙烯腈纤维掺量为1.2%,玻璃纤维掺量为1.2%时，胶结充填体抗折强度达最大值，掺纤维胶结充填体3 d、7 d、14 d和28 d最大抗折强度增幅为157.89%、216.00%、217.86%、143.40%。在单轴荷载破坏作用下，无纤维充填体试块出现多条长且宽的贯穿性裂纹，边角部位伴有较多碎块脱落，而掺纤维充填体试块仅出现细短微裂纹，试块保持较高的完整性。掺纤维充填体水化产物以钙矾石、C—S—H凝胶和Ca(OH)2为主，纤维与充填体基体交界处被大量水化产物包裹，能够有效抑制裂缝扩展，增强充填体结构的黏结力和抵抗外界变形的能力，使充填体保持较高的力学性能。
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单位建筑工程学院; 吉林电子信息职业技术学院; 东北电力大学
