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摘要
岩石相似材料配比中水敏材料的合理选择是开展水岩劣化作用下岩体工程大型物理模型实验研究的重要基础与前提。从研制适用于开展水岩作用相关物理模型试验相似材料的角度出发，以石英砂、重晶石粉为骨料，水泥、石膏为胶结材料，分别添加膨润土、伊利石粉、高岭土作为水敏性调节剂来制作岩石相似材料，开展了单轴压缩、直剪以及水理性试验，获得了不同配比相似材料的物理力学参数和水理性质指标，并采用单因素控制法深入分析了不同黏土矿物类型与不同掺入量对相似材料试样物理力学性质与水理性质的影响。结果表明：(1)添加黏土矿物的相似材料，其物理力学参数分布范围广，能满足岩石相似材料的需求；(2)黏土矿物的添加显著改变了试样的物理力学性质，随着其掺入量的增加，试样密度、抗压强度、弹性模量以及黏聚力整体呈下降趋势，内摩擦角呈增大趋势，其中膨润土的影响程度强于伊利石粉和高岭土；(3)含有膨润土的相似材料相对于其他黏土矿物吸水率更大，更易于发生崩解，更适合作为研究水岩相互作用的物理模型试验相似材料的水敏性添加剂。该研究成果可为研制适用于开展水岩相互作用的物理模型试验相似材料提供参考。
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