膨脹性凝灰?guī)r崩解特性實驗研究.pdf

1、凝灰?guī)r是一種很特殊的膨脹性軟巖,因其成分復(fù)雜和結(jié)構(gòu)特殊性而具有崩解性,在礦山開挖及其地下工程中容易引發(fā)變形破壞,影響生產(chǎn)建設(shè)的正常進行。鑒于目前國內(nèi)對凝灰?guī)r軟巖的崩解機理研究還不充分,本文采樣瀾滄鉛鋅礦凝灰?guī)r,從室內(nèi)實驗及微觀角度測定了凝灰?guī)r崩解前后的變化,從礦物組成和微觀結(jié)構(gòu)方面分析其崩解機理,研究成果可供工程參考。
　　 首先,選取凝灰?guī)r巖樣中的純凝灰?guī)r為代表,進行物理、力學(xué)方面的性質(zhì)研究,包括其含水率、密度、孔隙率、吸水性

2、、自由膨脹、點荷載,從而得出凝灰?guī)r中含有大量的蒙脫石等粘土礦物,親水性比較強,在不同的含水率條件下其自由膨脹率也有所不同,這種凝灰?guī)r強度低,屬于極軟巖。
　　 其次,對凝灰?guī)r進行一系列崩解實驗,包括崩解濕化、干濕循環(huán)實驗、耐崩解性指數(shù)。對實驗結(jié)果進行分析可知凝灰?guī)r遇水極易崩解,崩解速度與凝灰?guī)r所含親水性粘土礦物的含量有直接的關(guān)系,即親水性粘土礦物含量越大,則崩解速度越快。在干濕循環(huán)條件下,凝灰?guī)r崩解加劇,兩次干濕循環(huán)即可完全崩解

3、。實驗測定凝灰?guī)r的耐崩解指數(shù)比較低,其水穩(wěn)定性和耐久性很低,顆粒之間的膠結(jié)程度為弱膠結(jié)。
　　 最后,結(jié)合凝灰?guī)r的一系列崩解實驗及利用XRD、光譜分析檢測了凝灰?guī)r在崩解前后礦物組成、化學(xué)成分等,利用偏光顯微技術(shù)觀察了凝灰?guī)r的微觀結(jié)構(gòu),通過凝灰?guī)r所含粘土礦物的吸水膨脹機理、微裂隙和微孔隙表面吸附產(chǎn)生的楔裂壓力原理、顆粒間膠結(jié)物的弱化機理三方面揭示了凝灰?guī)r的崩解機理,分析了凝灰?guī)r崩解性能受凝灰?guī)r粘土礦物含量、類型及顆粒間的膠結(jié)程度等