膨胀性充填裂隙本构关系实验研究：钠基膨润土与水泥砂浆

"膨胀性充填裂隙本构关系实验研究" 本文主要研究的是膨胀性充填裂隙的本构关系，这是一种重要的地质工程问题，特别是在岩石力学和地质灾害防治领域。作者陈金刚通过一系列实验，深入探讨了膨胀性充填裂隙在不同条件下的力学行为。 实验中，选取钠基膨润土作为充填介质，因其具有显著的膨胀性和吸水性，能够模拟实际地质环境中裂隙填充物的行为。同时，使用水泥砂浆作为裂隙壁材料，以创建一个可控的实验环境。实验采用了法向压缩和侧向约束的方式，对裂隙进行加载，以观察其在不同宽度和含水率条件下的应力应变响应。 实验结果显示，膨胀性充填裂隙在峰值应力之前经历了两个阶段：理想塑性阶段和线弹性阶段。在实验初始，裂隙填充物迅速进入理想塑性流动状态，即应力保持相对稳定，而应变持续增加。随着变形的进行和法向应力的增大，裂隙填充物的整体强度逐渐增强，表现出线弹性特征，这意味着在一定的应力范围内，填充物的应变与应力成正比关系。 基于这些实验数据和特征，陈金刚提出了倒圣维南体力学模型。这一模型能够更好地描述膨胀性充填裂隙在受压过程中的力学行为，揭示了其内部作用机制。倒圣维南体是一种经典的连续介质力学模型，常用于模拟材料在局部应力作用下的非线性响应。 关键词：膨胀性介质、充填裂隙、本构关系、单轴压缩、倒圣维南体。这些关键词表明，该研究关注的是膨胀性材料在裂隙填充情况下的力学特性，以及如何通过实验数据建立描述这种特性的数学模型，其中单轴压缩是实验的主要加载方式，倒圣维南体则是理论分析的工具。 陈金刚的这项研究为理解和预测膨胀性充填裂隙在地质环境中的力学响应提供了重要的实验依据和理论模型，对于工程设计和安全评估具有实际意义。通过对不同条件下的实验数据进行分析，可以更好地预测和控制由膨胀性介质填充的裂隙在地质构造中的稳定性，从而减少潜在的地质灾害风险。