水泥固化砒砂岩强度与孔隙结构演变的灰熵关联分析

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• 作者：刘鑫 ; 申向东 ; 薛慧君 ; 刘倩 ; 耿凯强
• 文献来源：农业工程学报
• 关键词：孔隙 ; 核磁共振 ; 扫描电镜 ; 砒砂岩 ; 固化 ; 抗压强度 ; 灰熵
• 发表时间：2020-12-23
• 年：2020
• 期：24
• 单位：内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院;鄂尔多斯应用技术学院土木工程系;西南科技大学土木与建筑工程学院;

摘要

为了研究水泥固化砒砂岩孔隙结构生长发育的演变规律以及其对抗压强度的影响,通过孔隙特征参数和孔隙半径预测抗压强度,对不同养护龄期下不同掺量的水泥固化砒砂岩宏观力学性能和微观结构进行测试和分析,采用灰关联熵探讨了水泥固化砒砂岩的孔隙特征参数和孔隙半径对强度的关联程度,并建立孔隙结构与抗压强度的灰色预测模型。结果表明,水泥固化砒砂岩的横向弛豫时间T_2谱均呈现"双峰"结构,其孔隙度与束缚流体指数整体上呈负相关,0~0.1μm范围内的孔隙尺寸占比随水泥掺量的增加先增大后减小,最可几孔径随龄期的增加向小孔径方向移动;水化胶凝产物钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)通过膨胀填充和胶结作用改善了试样内部的孔隙结构,致使强度提高;束缚流体指数和0~0.1μm孔隙半径占比对抗压强度的影响最显著,灰色预测模型GM(1,3)预测精度较高,预测值和试验值的相对误差范围为-10.46%~6.77%。该研究可为松散砒砂岩的改良与固化在实际工程中应用提供参考依据。