早期加载养护下矸石骨料混凝土强度损伤及能量耗散研究

为研究早龄期加载养护对矸石骨料混凝土强度演化的影响，在第7天时对矸石骨料混凝土试样进行加载养护，第28天时开始单轴压缩试验，监测加载过程中试样的声发射振铃变化，同时采用扫描电镜观测试件的微观形貌，探究早期加载养护下矸石骨料混凝土的强度损伤及能量耗散规律。结果表明：早期承受50%～70%应力强度比的载荷可以促进试件后期强度的提高，而当早期载荷的大小超过70%的应力强度比时试件表现出强度劣化效应。早期不同应力强度比大小的载荷下养护的试样其单轴压缩过程中表现出不同的能量耗散特征，在峰值应力附近时试样内部聚集的能量突然急剧释放，探测到的声发射信号强度激增达到峰值。矸石骨料混凝土的损伤演化可视为结构模型中铰接键的断裂过程，早期一定的荷载提高了矸石骨料混凝土的自愈合能力。     

基于正交试验的低温湿喷混凝土力学性能与配比优化研究

为了研究养护温度、钢纤维、减水剂和速凝剂的掺量这4种因素在低温环境下对湿喷混凝土力学性能的影响规律并对其配比进行优化,对湿喷混凝土的早期强度和后期强度进行了极差分析以及方差分析,利用Duncan法事后比较得到初步配比,并建立了湿喷混凝土早期和后期强度回归模型。研究表明：养护温度对于湿喷混凝土早期、后期的抗压强度影响最为明显,前期抗压强度钢纤维掺量影响最弱,后期强度速凝剂掺量影响最弱。在方差分析中,钢纤维、减水剂掺量和养护温度对湿喷混凝土的早期、后期强度都有极显著影响,而速凝剂掺量则仅对早期强度有极显著影响,后期强度无显著影响。基于Duncan法事后比较可得到湿喷混凝土精度略差的初步配比,后续利用回归强度模型实现对湿喷混凝土配比的高精度优化。通过数据模型结合矿山要求得出湿喷钢纤维混凝土最优配比：钢纤维掺量42.496 kg/m³、减水剂掺量7.989 kg/m³、速凝剂掺量66.910 kg/m³,同时最佳养护温度为12℃。     

温度对高寒矿山湿喷混凝土强度影响规律及工程应用研究

以吉林金英金矿湿喷混凝土强度发展缓慢、易开裂等问题为研究背景,分别研究了料浆温度和养护温度对湿喷混凝土强度发展的影响规律,采用扫描电子显微镜(SEM)对湿喷混凝土的微观结构进行分析。结果表明:料浆温度对湿喷混凝土早期强度发展影响显著,温度越高达到准入强度(1 MPa)时间越短;养护温度对湿喷混凝土的后期强度影响较大,尤其在低温区(10℃)影响显著;温度影响混凝土的微观结构从而影响其宏观力学特性,当温度较低时(2℃)湿喷混凝土微观结构疏松,存在大量孔隙和贯穿性缝隙,随温度升高,微观结构中孔隙和贯穿性裂缝明显减少,空间网络结构趋于密实。通过提高料浆温度和养护温度改进工艺,成功解决了金英金矿湿喷混凝土支护准入时间过长、喷层强度低、易开裂等问题,使金英金矿巷道湿喷混凝土施工准入时间缩短90 min,巷道掘进速度提高27%,后期强度提高49%,巷道返修率几乎为零,井下生产效率提高14%。     

矿井喷射混凝土抗压强度的现场试验研究

为真实还原混凝土的喷射工艺和养护环境,通过在井下现场将施工用的喷射混凝土制成标准试块,开展不同龄期条件下的单轴压缩试验,测定煤矿真实环境下的喷射混凝土强度参数。试验结果表明,喷射混凝土24 h早期抗压强度随时间呈指数式增长规律,前期增长缓慢、后期增长迅速,24 h强度终值为3.68 MPa,占设计强度的18.4%;现场试验测得的喷射混凝土28 d抗压强度数据离散性小,强度最大值为28.2 MPa,最小值为25.2 MPa,平均为26.6 MPa,是设计强度的106.4%;现场测试得到的喷射混凝土抗压强度与实验室测试结果存在0.8%~3.3%的差异,前者更接近真实值。试验方法为获取喷射混凝土真实强度提供了一条理想的途径。     

湿喷混凝土可泵性、强度和回弹率的关键影响因素

为了更好地推广湿喷混凝土在矿山的应用,以提高湿喷混凝土的支护效果,基于大量室内实验及多年现场经验,对影响湿喷混凝土可泵性及强度、回弹率的关键因素开展了深入研究。详细阐述了水泥掺量、砂石原材料强度及粒级组成、微硅粉掺量、纤维类型及其掺量、速凝剂和减水剂类型及掺量,以及水灰比等因素对湿喷混凝土可泵性及强度的影响;分析了料浆水灰比、速凝剂掺量、喷枪与受喷面距离、喷枪与受喷面夹角等因素与湿喷混凝土回弹率的内在关系;根据板庙子金矿现场实践,回弹率一般为10%,湿喷混凝土28 d单轴抗压强度为362 MPa,抗弯拉强度为3.2 MPa,与干喷混凝土进行对比,各项技术经济指标明显占优,可见湿喷混凝土是喷射混凝土未来的发展趋势。     

粉煤灰陶粒混凝土煤矿井下支护试验研究

通过试配LC20强度粉煤灰陶粒混凝土,在实验室内进行了混凝土抗压强度及弹性模量测试,对比分析了粉煤灰陶粒混凝土与普通混凝土的力学性能,确定了井下锚喷支护配合比方案,并按照该方案在寸草塔一矿进行了现场工业性试验。结果表明:实验室内试配LC20强度粉煤灰陶粒混凝土28d强度可达29.6MPa;粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量较小,更能适应井下巷道支护条件;现场工业性试验喷射的粉煤灰陶粒混凝土在井下养护28d强度可达29.9MPa,支护效果良好,具有较高的可行性。研究成果可为粉煤灰陶粒混凝土在煤矿的应用提供理论依据和施工经验。     

深部井巷用干喷速凝砂浆力学性能研究及应用

为分析深部井巷用CM45干喷速凝砂浆效果,在试验室内,将该干喷速凝砂浆试块和C20喷射混凝土试块的力学性能作了对比试验。结果表明,干喷速凝砂浆具有初凝速度快、早期强度高等优点,完全符合深部井巷抢险防水加固施工要求。为进一步验证该干喷速凝砂浆井下使用效果,在井下巷道支护试验段进行了取心强度试验和现场巷道受力测试。结果表明,其强度符合要求,喷层受力变形稳定。该干喷速凝砂浆在深部井巷抢险防水加固中,应用前景广阔。     

考虑龄期的全尾砂胶结充填体强度预测模型建立及试验验证

为了探究养护龄期对充填体强度的影响规律,制作了标准的全尾砂胶结充填体圆柱试件,在标准养护条件下养护了不同的时间,再对其进行单轴压缩试验,记录不同龄期试件的破坏形式和应力应变曲线,分析破坏形式,最后寻找合适的函数模型对充填体的强度进行拟合验证。结果表明,不同养护龄期下的胶结充填体的抗拉性能均较弱,破坏形式均为拉伸破坏;混凝土的2个经典强度预测模型对全尾砂胶结充填体较为合适,尤其是ACI 209模型可以简明准确地预测不同龄期下胶结充填体的强度。     

矿山充填体强度与实验室充填体试件强度对比研究

目前,嗣后一次充填采矿方法的应用越来越广泛,而矿山现场嗣后充填过程与实验室充填试件体制备过程有较大不同.从浓度、沉降、分布等方面全面分析了传统的充填试验方法中制作试件方法的不足,并对某矿山的充填体实际强度与实验室充填体试件强度进行了对比研究.实验证明,矿山现场充填体强度明显低于实验室充填测试结果.     

喷射混凝土支护冲切计算法的分析

<正> 在喷射混凝土支护的计算方法中,除类比法外,危岩冲切法也是最常用的一种简易计算方法。危岩冲切法认为:巷道采用喷射混凝土支护后,顶板危岩的下坠会受到喷层的阻止,当喷层的抗冲切强度大于危岩的重量,则喷层稳定,喷射混凝土支护可靠,否则需增加喷层的厚度。设:危岩的自重为G,危岩的底边周长为u,喷射混凝土支护厚度为D,喷射混凝土抗切强度为R_r,根据危岩冲切法可以得     

冲击荷载作用下速凝剂对喷射混凝土破坏强度研究

为研究喷射混凝土的动态力学性能,采用74 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对掺入占胶凝材料0%、2%、4%、6%速凝剂的喷射混凝土进行不同养护龄期RMT静态力学试验和冲击试验。对比分析表明:静压条件下,喷射混凝土随着龄期的增加,强度显著增大,喷射混凝土早期强度随速凝剂掺量增加而增大,中后期强度与之相反;冲击荷载作用下,喷射混凝土动态强度增长规律与静态强度相似,但动态强度是静态强度的1.1～1.4倍,结合试件破坏状态与动态应变发现早期喷射混凝土,表现出黏弹性,养护7 d以后表现出脆性材料的性质;当速凝剂掺量为胶凝材料2%时,喷射混凝土总体性能最好。     

单轴加载混凝土试件弹性波速变化的试验研究

该文研究不同强度的混凝土试件在单向加载时的混凝土试件弹性波速与试验荷载的关系,包括:1)单向逐级加载时混凝土试件的弹性波速;2)小于极限抗压强度的单轴反复加卸载条件下混凝土试件的弹性波速。在损伤变量概念的基础上,明确提出了材料组构变量的概念。通过试验总结出混凝土弹性波速与强度等级、加载比、加卸载次数的关系,测定了逐级加载过程混凝土组构变量的变化,反映出了加载过程中混凝土材料组构的压实硬化和损伤破坏的情况。这些结果可为混凝土桥梁构件超声无损检测和安全评估方法研究提供基础。     

低强度抗冻抗渗混凝土配合比设计及其力学特性

通过对低强度混凝土配合比进行优化设计，并开展混凝土的抗冻、抗渗和力学等性能的试验研究。分别研究了最优水灰比、引气剂掺量等因素对混凝土抗冻性能的影响，并在上述条件下研究了其对强度和抗渗等性能的影响，以及饱和与自然养护条件下混凝土抗压强度变化特点。结果证明：在严寒地区，在满足工程结构混凝土强度和抗渗要求的情况下，即使配制低强度混凝土，通过掺适量引气剂和选用适当的水灰比能显著提高低强度混凝土在高寒干燥地区的抗冻耐久性。     

基于拉梅解答的喷射混凝土当量厚度分析与应用

为了解决干湿喷混凝土当量喷厚的问题，为湿喷混凝土设计提供参考。在弹性力学圆筒受均布载荷的拉梅解答的基础上，建立了干、湿喷混凝土在相同支护强度情况下的喷层外半径与喷射混凝土强度的关系，并结合实验室试验及工程实例进行计算。结果表明：在相同支护强度情况下，喷射混凝土强度与喷层外半径呈负相关关系|采用湿喷混凝土可减少一定的喷射厚度。     

标准养护条件下粉煤灰混凝土的强度特性

标准养护条件下粉煤灰混凝土的强度特性煤炭科学研究总院北京建井研究所李华（北京）粉煤灰混凝土是以粉煤灰为基料，掺以其它无机材料而制得的混凝土。由于粉煤灰本身的活性较低，粉煤灰混凝土在生产过程中通常都采用蒸汽或蒸压养护，以激发粉煤灰的活性，使混凝土制品的...     

湿喷混凝土工艺在金川矿区的应用

针对金川三矿区恶劣的地质条件,施工过程中采用了湿喷钢纤维混凝土与锚杆联合支护,用湿喷工艺代替干喷工艺.湿喷混凝土强度高,粉尘少,适应变形能力强,经济上也较合理.     

脱硫石膏对钢渣制备碳化建材的影响

为了揭示脱硫石膏对钢渣基碳化建材制品性能的影响，研究了不同养护时间、脱硫石膏掺量对试件抗压强度、固碳效果的影响，以及固碳效果对试件抗压强度的影响。结果表明：①脱硫石膏与钢渣的质量比为6.25%时可显著改善钢渣基试件的强度和养护效率，水胶比为0.2，成型压强为9 MPa的试块碳化养护1 d的抗压强度达到32 MPa。②随着脱硫石膏掺量的增加，单位质量试块固碳量降低，而单位质量钢渣固碳量增大。③1 d和3 d的固碳量与抗压强度基本呈正相关关系，这是由于钢渣的水化反应缓慢，对早期强度贡献不大，碳化反应对试块抗压强度尤其是早期强度起关键的促进作用。④成型压强为27 MPa的试件6 h、10 h固碳量分别达1 d固碳量的76.21%和87.54%，养护6 h的试件抗压强度超过25 MPa。因此，试块经过6 h的碳化养护就可以得到符合强度要求的碳化产品。     

脱硫石膏对钢渣制备碳化建材的影响

为了揭示脱硫石膏对钢渣基碳化建材制品性能的影响，研究了不同养护时间、脱硫石膏掺量对试件抗压强度、固碳效果的影响，以及固碳效果对试件抗压强度的影响。结果表明：①脱硫石膏与钢渣的质量比为6.25%时可显著改善钢渣基试件的强度和养护效率，水胶比为0.2，成型压强为9 MPa的试块碳化养护1 d的抗压强度达到32 MPa。②随着脱硫石膏掺量的增加，单位质量试块固碳量降低，而单位质量钢渣固碳量增大。③1 d和3 d的固碳量与抗压强度基本呈正相关关系，这是由于钢渣的水化反应缓慢，对早期强度贡献不大，碳化反应对试块抗压强度尤其是早期强度起关键的促进作用。④成型压强为27 MPa的试件6 h、10 h固碳量分别达1 d固碳量的76.21%和87.54%，养护6 h的试件抗压强度超过25 MPa。因此，试块经过6 h的碳化养护就可以得到符合强度要求的碳化产品。     

养护湿度对混凝土耐久性影响的试验研究

模拟实际施工环境中的养护湿度,利用全自动温湿度控制仪,在温度恒定20℃,相对湿度分别为50％、65％、80％、以及95％的环境中对成型后的混凝土试件养护.待养护28 d后进行一系列的耐久性试验:抗压强度试验、抗冻性试验、毛细吸水实验,研究混凝土在不同湿度养护条件下的耐久性能.试验结果表明,混凝土试件的耐久性随着养护湿度的增加而提高,当养护湿度低于65％时,混凝土整体性能较差.     

声波测强技术在新集矿放顶煤综采面中的应用

现场测试煤及围岩的强度对综采放顶煤工艺的实施具有重要意义，原位静力学测试由于其试件准备和设备安装的工作量大，成本高，难以在大范围内多点进行，在对煤及岩体采样测定其强度和波速，并建立起强度与波速的函数关系以后，采用现场波测试技术可对整个回采工作面作连续的，大范围的煤及围岩体强度预测。