An Experimental Study on Shear Strength of Cemented Paste Backfill Materials

Abstract

Change in the mechanical parameters of cohesion and internal friction angle with variations in cement content and curing time of cemented paste backfill (CPB) materials was investigated carrying out a series of experimental study. In this scope, shear strength and uniaxial compressive strength (UCS) tests were performed to find out the failure properties of CPB samples. According to the results obtained from this study, a new factor is suggested to use in the MohrCoulomb failure criterion to better fit the envelope for CPB materials. As an important issue from this study, strength values of curing CPB specimens were found to dominantly increase because of the improvement in cohesion values instead of internal friction angle. With an increase in cement content, strength values were measured to increase because of the improvement in both internal friction angle and cohesion parameters. Additionally, start of decrease in strength values due to the sulphate attack was found be postponded as another advantage of the increase in cement content. Çimentolu Macun Dolgu Malzemelerinin Makaslama Dayanımı Üzerine Deneysel Bir ÇalışmaAnahtar Kelimeler Makaslama dayanımı, Mekanik parametreler, Çimentolu macun dolgu, Maden dolgusu, Yeraltı madenleri Özet: Bu çalışmada, çimento miktarı ve kür süresinin madencilikte kullanılan çimentolu macun dolgu malzemelerinin kohezyon ve içsel sürtünme açısı değerleri üzerindeki etkileri bir dizi deneysel çalışma ile incelenmiştir. Macun dolgu malzemelerinin yenilme özelliklerinin belirlenmesi için makaslama ve tek eksenli sıkışma dayanımı testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, MohrCoulomb yenilme ölçütünün çimentolu macun dolgu malzemeleri için kullanımına yönelik yeni bir katsayının kullanımı önerilmiştir. Çalışmanın önemli çıktılarından bir diğeri olarak, kür süresinin artışı neticesinde dayanım değerlerindeki iyileşmenin içsel sürtünme açısı nedeni ile değil, baskın olarak kohezyon değerlerindeki artıştan kaynaklandığı belirlenmiştir. Çimento miktarındaki artış sebebi ile hem içsel sürtünme açısı hem de kohezyon değerlerinde artış olduğu görülmüştür. Ayrıca, sülfat atak kaynaklı dayanım değerlerindeki azalmanın çimento miktarındaki artış neticesinde gecikerek daha uzun kür sürelerinde yaşandığı belirlenmiştir.