基于等效面积修正的铁尾矿砂浆分形维数与力学性能

为研究铁尾矿砂浆孔隙结构与力学性能的关系,对普通砂浆(NSM)、铁尾矿砂浆(NTM)、丙烯酸普通砂浆(ASM)、丙烯酸铁尾矿砂浆(ATM)、玄武岩普通砂浆(BSM)、玄武岩铁尾矿砂浆(BTM)、丙烯酸-玄武岩普通砂浆(ABSM)和丙烯酸-玄武岩铁尾矿砂浆(ABTM)进行抗压强度试验和抗折强度强度试验。采用Rapidair457孔结构分析仪获取砂浆孔结构特征参数,引入轮廓系数和圆度对孔隙面积进行修正,得到3种等效孔隙面积,给出基于等效面积修正的铁尾矿砂浆分形维数与力学性能的关系。结果表明:单掺铁尾矿砂和玄武岩纤维提高了NSM的抗压强度和抗折强度,单掺丙烯酸乳液降低了NSM的抗压强度和抗折强度;单掺丙烯酸乳液和玄武岩纤维降低了NTM的抗压强度和抗折强度;复掺丙烯酸乳液和玄武岩纤维降低了NSM的抗压强度,提高了NSM的抗折强度,降低了NTM的抗压强度和抗折强度。铁尾矿砂、丙烯酸乳液和玄武岩纤维的掺入均会增大砂浆含气量,且含气量与抗压强度和抗折强度均呈负相关。引入轮廓系数和圆度对砂浆孔隙面积进行修正,可提高分形维数计算精度,进而更为准确地表征分形维数与力学性能的关系。基于等效面积3修正的分形维数与抗压强度和抗折强度的相关性最高,说明同时考虑孔隙轮廓系数和圆度更符合孔隙实际情况。