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中文摘要：
改性高水材料是在原高水材料的基础上通过掺杂或改性,以达到提高其物理力学性质和降低经济成本等目的的新型高水材料,近年来在地下采空区充填支护等领域得到了广泛应用。同岩石和混凝土等材料一样,其形状和尺寸对力学性质影响显著,因此对改性高水材料形状和尺寸效应的研究具有重要意义。为研究不同形状和尺寸改性高水材料的力学性质,借助ETM力学试验系统,通过对不同尺寸和形状下的改性高水材料的破坏过程、抗压强度和变形特性等性质的测试,系统研究改性高水材料的尺寸和形状效应。结果表明:改性高水材料是一种弹塑性材料,其变形破坏过程可以分为弹性阶段、屈服阶段、塑形阶段和破坏阶段4个过程;改性高水材料的尺寸仅影响其应力-应变曲线峰值强度,对曲线的形状几乎没有影响,而形状对应力-应变曲线的峰值强度和形状均有较大影响;相对于圆柱体试件,立方体试件的全应力-应变曲线屈服后下降得更加缓慢;随着材料尺寸的增加,圆柱体和立方体试件的抗压强度、弹性模量和变形模量均在一定范围内逐渐减小,且当试件尺寸较小时(小于100mm),尺寸增加25%,弹性模量降低约50%,变形模量约降低10%,尺寸较大时(大于100 mm),变化率急剧减小;在相同条件下,圆柱体试件的抗压强度、弹性模量大于立方体试件,变形模量小于立方体试件。
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