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随着煤矿开采深度的不断加大,普通混凝土的承载力已经不能满足井壁建设要求,高强高性能混凝土具备承载能力高、和易性优良等特点,是提高建井速度、降低工程造价、满足井壁承载力的有效途径之一,在深部煤炭资源开发中已经广泛采用。 但是高强混凝土具有脆性大的弱点,混凝土破坏表现为无征兆的爆裂式破坏,同时劈拉试验表明高强混凝土一裂即断,影响井壁结构抗大变形与抗裂性能。本文研究如何保持井壁强度的同时,减小高强混凝土脆性特征,增大混凝土整体性与耐久性,同时使混凝土具有一定的延性破坏特征,得到了以下主要成果: (1)通过混凝土立方体抗压试验得出高强混凝土配合比,在此基础上结合混凝土劈裂抗拉试验,提出本文混杂纤维混凝土配合比为钢纤维掺量1.2%,聚丙烯纤维掺量0.1%; (2)根据单轴与三轴试验结果,发现混杂纤维混凝土整体性能优越,同时得出本文所研究混杂混凝土的基本力学参数,补充目前研究不足。 (3)通过井壁模型试验,发现混杂纤维混凝土并没有降低井壁的承载力,普通高强混凝土井壁破坏呈混凝土大面积剥落状,而混杂纤维混凝土井壁是裂缝贯穿承载力突降而破坏,井壁混凝土并无大面积剥落,整体性能要好于普通高强混凝土井壁; (4)根据数值模拟结果,混杂纤维混凝土井壁易发生破裂的区域为井壁内侧,与实际结合较好,同时混杂纤维改善了传统井壁脆性大的特征,具有很强的实际价值。