《表1 岩石与类岩石基本力学参数表》

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《类岩石蠕变性能试验及长期强度确定方法研究》

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由于岩石是非均质的天然材料，即使是在同一块岩块上取出的岩芯，其离散性也特别大，而且岩石的取芯率极低，获得完整的岩芯较为困难。针对以上问题，采用类岩石模拟砂岩。根据相似模拟定理中的第三核心定理，凡具有同一特性的现象，若单值条件（容重、应力、应变、密度等条件）彼此相似，则由这些相似单值条件组成的现象也必定相似[16-17]。试验原型砂岩取自山东省泰安市华丰煤矿第11煤层顶板，对其进行标准单轴抗压强度试验后获得基本物理参数，之后根据物理参数进行类岩石试件制作。类岩石试件尺寸为Φ50 mm×100 mm，由铁铝酸水泥、砂和水按照一定质量混合制作而成，并将其放置在混凝土养护箱内养护20 d。为了保证类岩石两端的不垂直度与不平整度均<0.02 mm，放到岩石打磨机上进行打磨，磨平端面，剔除带有肉眼可见缺陷（如裂隙，层理等）的类岩石试件。最后使用HS-YS4A型岩石声波参数测试仪测试类岩石波速，剔除波速差别较大的试件。最终获得20块标准类岩石试件，如图1所示，从中取8块进行试验测试，并选取5块进行单轴抗压强度测试，采用轴向变形加载方式，加载速率为0.1 mm/min。绘制全应力—应变曲线，获得所需的基本参数。岩石与类岩石基本参数见表1，全应力应变曲线如图2所示。