回填岩石界面的化学-弹性耦合内聚力模型

迄今为止，只有极少数模型可用于研究回填岩石界面的剪切特性，并且没有一个模型考虑硫酸根离子和粘合剂水化之间的相互作用对界面剪切行为的影响。因此，开发了一种耦合化学-弹性内聚力模型(CZM)，用于模拟早期含硫酸根离子的胶结膏回填(CPB)岩石界面的剪切特性。为了定量研究硫酸盐对早期粘合剂水化的影响，提出了等效化学龄期的概念，并将其整合到粘合剂水化模型中。此外，界面剪切性能、断裂韧性以及剪切刚度被表示为等效化学龄期的函数。通过在COMSOL Multiphysics中实现所建立的模型，发现数值模拟的结果与实验结果一致。经验证的结果证实了所建立的模型能够描述含有硫酸根离子的界面的剪切特性。建立的模型将有助于改进实地CPB岩石界面剪切行为的评估，从而使安全CPB结构的设计更加经济。