颗粒间的胶结物可以显著改变颗粒料的力学行为,提高颗粒料的力学性能。水泥基胶凝材料在颗粒堆积体中流动附着形成的胶结结构对胶结颗粒料的力学特性起着决定性作用,胶凝流体在颗粒堆积体中的附着行为与流变参数密切相关。本论文首先通过流动附着试验分析了浆体附着量随浆体流变性能的变化规律,其次通过CT扫描技术分析了浆体附着结构与浆体附着量之间的对应关系,最后通过理论分析推导了胶结颗粒料强度与浆体附着量的理论模型,并通过单轴压缩试验研究浆体附着量对胶结颗粒料力学特性的影响。论文的主要研究工作和创新成果有:1.开展自密实水泥净浆的扩展度试验和水泥净浆在球形颗粒堆积体中的流动附着试验,研究净浆在球形颗粒堆积体中的流动附着,得到了浆体附着量随浆体流变性能的变化规律。基于Bingham流体的理论模型,分析了浆体附着量随浆体屈服强度和粘度的变化规律,揭示了浆体屈服强度是浆体流动附着的控制性参数。2.基于X射线CT扫描技术探测了胶结颗粒料的内部结构,提出了一种新的图像处理方法,可精准区分球形颗粒、浆体和孔隙结构。通过分析浆体结构特征,发现净浆在球形颗粒堆积体中的附着形态为分叉结构,且不同于湿颗粒中水形成的分叉结构。浆体胶结结构及其空间分布与浆体附着量密切相关,即浆体胶结结构取决于浆体的流变性能,高流动性的净浆在颗粒体中的附着形态主要有液桥状、三聚体和填充四面体等,低流动性的净浆在流动过程中会填充颗粒堆积体中微小空隙,相邻颗粒上的浆体结构会逐渐聚集,形成贯通胶结颗粒料的浆体结构。3.在胶结颗粒料微观破坏模式的基础上,通过理论推导,构建了胶结颗粒料强度与浆体附着量之间的理论模型,采用单轴压缩试验获得胶结颗粒料的全应力应变曲线,根据试验数据验证了强度理论模型的有效性,并分析了浆体附着量对胶结颗粒料弹性模量、峰值应变和峰值破坏能的影响。4.采用声发射技术研究胶结颗粒料在加载过程中的内部响应特征,同时采用相机同步捕捉胶结颗粒料的表面变形特征,发现胶结颗粒料内部声发射信号的起始时间随浆体附着量的增加逐渐前移,胶结颗粒料的破坏模式分为剪切破坏和圆桶型鼓胀破坏,随着浆体附着量的提高,胶结颗粒料的破坏模式逐渐从剪切破坏转为圆桶型鼓胀破坏。