材料弹性模量对爆破效果的影响

摘要

在岩土爆破工程中，为了得到预期的爆破效果，需要根据岩体的性质确定炸药单耗，对于红砂岩等抗压强度较低的岩体，由于其抗拉强度较高，弹性模量较低，只根据坚固性系数来确定炸药单耗往往达不到良好的爆破效果。为了得到此类岩体爆破效果影响因素，优化爆破方案，使用加入橡胶粉的混凝土来作为相似材料模型模拟低抗压强度、低弹性模量的岩体进行爆破试验。在混凝土中加入比例为0、2%、4%、6%、8%目数为20、60的橡胶粉，制作了不同弹性模量的混凝土试样。通过爆破试验，研究分析材料弹性模量对爆破效果的影响。试验结果表明：相同目数下，试样的大块质量比例大致随着橡胶粉的增加而增加，在混凝土抗压强度减小的情况下，随着混凝土试样的抗拉强度的增加和弹性模量的降低，炸药的单耗增加。在抗压强度和抗拉强度接近时，弹性模量越低，炸药的单耗越高。对于某些低弹性模量的介质，其抗压强度不能完全反映破坏所需炸药的单耗。材料弹性模量的降低提高了介质的韧性，对于一些完整性较好、弹性模量较低的介质，除了根据其抗压强度确定炸药单耗，还要考虑弹性模量的影响，弹性模量的降低会显著提高介质破坏所需的能量。因此，弹性模量降低会使介质爆破需要的炸药单耗增加。在实际工程中，可以根据介质的抗压强度和弹性模量综合确定炸药单耗。

关键词

橡胶-纤维混凝土 / 爆破试验 / 炸药单耗 / 爆破块度 / 弹性模量