高温对玄武质凝灰岩力学性能的影响及其机理分析

研究选取四川得荣县的玄武质凝灰岩为研究对象,按照固定围压200 MPa,实验温度为200℃～800℃开展高温高压实验,取得7个样品的实验数据。通过对实验数据的分析可知,在围压一定,实验温度不断升高的条件下,岩样的弹性模量和屈服强度都不断降低,当实验温度达到700℃,岩样变形主要以流变为主。实验温度400℃是岩样力学性质发生显著变化的临界温度。通过对实验后样品的成份分析可知,当实验温度超过400℃后,岩样中的黏土矿物含量随着温度的升高而降低,而斜长石和方解石的含量在不断升高,当温度超过500℃以后,岩样中出现了新的矿物——橄榄石;岩样的电镜扫描结果显示,在400℃之前,岩样内基本没有明显的微裂隙,但是当温度达到700℃和800℃时,岩样内出现明显的部分熔融现象,温度越高,部分熔融现象越明显,而且在800℃时,出现明显的矿物重结晶现象。微观的结构及成份的变化导致了宏观的物理力学性能的显著变化。本次实验研究结论与前人研究成果较为一致,但是从物质成份和样品微结构方面对岩石力学性能对高温响应的机理进行了初步解释。     

粘结煤的加压流化床气化试验研究

在内径100 mm的加压流化床气化炉内,进行陕西粘结煤的加压流化床纯氧气化试验。分析了该煤种的煤质特性,取得了该粘结煤的气化性能指标。     

基于山东某煤矸石的热活化机理研究

针对山东某煤矸石,采用X射线衍射、扫描电镜分析,热重分析,研究其热活化机理;结合煅烧过程中的颜色转变定义煤矸石的热活化率。结果表明：煅烧煤矸石的活性主要源自层状高岭石结构向多孔无序的偏高岭石的转变,并受到其中残余碳量的影响;相关性分析表明热活化率能很好地评价该煤矸石的活性激发程度。     

地聚物抗硫酸盐侵蚀性能的试验研究

对地聚物和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究,通过研究地聚物的抗硫酸盐侵蚀机理,采用干湿循环法,对侵蚀后的产物进行了X射线衍射分析,结果表明:在5%的硫酸钠溶液中,地聚物砂浆主要是由于硫酸钠浸入试块孔隙中盐结晶体积膨胀而破坏。     

粉煤灰和废玻璃制备高强复合陶粒的试验研究

以粉煤灰和废玻璃为主要原料,辅以粘结剂和造孔剂等添加剂,烧制了高强复合陶粒.研究了不同配合比和不同焙烧制度等对陶粒性能的影响,得到了制备高强复合陶粒的合适工艺条件.试验结果表明,在一定工艺条件下,所制得的高强复合陶粒的筒压强度可达9.9 MPa,堆积密度为947 kg/m3,1h吸水率为3.6％;X射线衍射和扫描电镜分析表明,在焙烧粉煤灰和废玻璃的过程中生成了大量影响陶粒强度的非晶态凝胶相,内部产生了大量均匀气孔.     

钢渣微粉对重金属污染土壤的修复及机理研究

将转炉滚筒钢渣微粉(简称钢渣微粉)与重金属污染土壤混合,制备得到土壤修复体.利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对土壤修复体样品进行分析测试,以探讨钢渣微粉对重金属污染土壤的修复机理.结果表明:钢渣微粉对重金属污染土壤中的Cd2+、Cu2+、Pb2+、Ni2+和Zn2+具有较好的修复效果,最佳修复时间为...     

寒区花岗岩冻融损伤破坏的试验研究

以福建安南水头镇花岗岩为研究对象,对不同温度(-20,-30,-40,-50℃)条件冻融循环处理的岩样采用三轴压缩试验、三点弯曲试验、表观显微镜观测和微观电子显微镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)分析等手段,分析冻融循环作用后岩石材料的物理力学特性及微观损伤变化规律。试验结果表明:随着围压的增高,冻结温度对花岗岩峰值强度的影响减弱;随着冻结温度的降低,花岗岩的抗拉强度损失率呈增大的趋势,花岗岩的黏聚力减小,而内摩擦角有增大的趋势;冻融循环次数相较冻融温度对其表观损伤的影响更大。由XRD和SEM试验分析可知:冻融循环前、后花岗岩试样的矿物成分基本没有变化,但微观结构变得疏松,表面形态粗糙,破坏面增多,表现为宏观上的花岗岩峰值强度的降低。     

高温后上海软黏土的土-水特性及微观机理试验研究

土-水特征曲线(SWCC)是揭示非饱和土性状的主要本构关系,但对于100℃以上高温环境下软黏土的土-水特性研究很少。针对上海软黏土的常温(20℃)土样和105℃,150℃和200℃等高温加热4 h后的土样,采用气相法研究了高温作用后上海软黏土的土-水特征曲线随温度的变化,同时,通过扫描电镜(SEM)试验研究了高温后软黏土的土-水特性随温度变化的微观机理。试验结果表明100℃以上高温环境下上海软黏土的土-水特征曲线随温度升高呈逐渐下降趋势,说明随温度升高软黏土的持水能力下降,吸力降低,进气值减小。分析各温度下土样的SEM图像发现,土的总孔隙数量减少,但少量孔隙的孔径增大,从微观特征上说明了土-水特性随温度升高的变化趋势和变化机理。说明,孔隙数量和孔隙结构随温度升高发生的变化是导致软黏土的土-水特性随温度升高而变化的根本原因。     

高温作用下花岗岩三轴蠕变特征的实验研究

采用中国矿业大学的"20MN高温高压岩体三轴试验机",对Φ200mm×400mm大尺寸花岗岩试件在高温下的蠕变特征进行了试验研究。介绍了三维应力作用下花岗岩在高温条件下的蠕变试验方法和结果,结合理论与试验结果分析,发现了花岗岩在300℃时轴压94MPa围压75MPa时花岗岩经历蠕变的第一阶段和第二阶段,蠕变变形逐渐停滞,呈现明显的稳态蠕变的特征;在400℃,轴压125MPa围压100MPa时,呈现明显的非稳态蠕变特征。试验还揭示了花岗岩的蠕变性随温度和应力的升高而增强,蠕变性态转变的温度门槛值为300℃～400℃。试验结果对核废料的深埋处置长久安全性,地热能的长期稳定开发都有重要的指导意义。     

高温后混凝土抗压强度及细观损伤机理实验研究

为了研究高温条件下混凝土力学性能与细观结构的损伤规律,对不同温度影响下的混凝土开展单轴压缩、CT扫描及XRD衍射实验,分析了混凝土高温损伤的细观机理.结果表明:随温度从20℃增加至1000℃,混凝土的抗压强度fcu、弹性模量E呈先慢后快的衰减趋势,且加热时间越长,强度的衰减幅度越高;采用CT扫描探测了混凝土的细观结构损...     

高温射流冲击下耐火混凝土烧蚀试验研究

为探究火箭高温尾焰射流冲击作用下混凝土的烧蚀行为,现以高铝质耐火混凝土试块为研究对象,通过浇筑定型烘干养护等手段制备试验成品,随后基于自主研发的氧煤油燃气发动机烧蚀系统调整出高温高速的试验工况,并采用编写程序的方式控制伺服电机以完成发动机及试样的移动,达到对烧蚀距离、角度及时间的调节,最终记录试验现象结合烧蚀结束后混凝土受火面宏观形貌与质量、线烧蚀率分析耐火混凝土热损伤进程。结果表明：高温高速射流冲击混凝土试块,受热面中心迅速升温呈炽红色,其面积随时间逐渐向周围扩张,且模态由固相转为熔融流态,烧蚀过程中持续飞溅出高温颗粒体。30 s试验结束后,测算耐火混凝土试块质量烧蚀率达0.302 g/s,线烧蚀率为0.177 mm/s。     

大掺量粉煤灰自流平混凝土的试验研究

将高效减水剂与缓凝剂复合，配制大掺量粉煤灰自流平混凝土，解决了混凝土掺减水剂扩展度经时损失大的问题一增稠剂的掺入，大大提高了混凝土的均匀性和稳定性。其坍落度达245mm，扩展度达630mm，混凝土28d抗压强度为44.5MPa。自流平混凝土中粉煤灰掺量高达30％，粉煤灰的掺入，增加了混凝土的流动性，改善其耐久性，又节约成本，达到了经济和技术的双重效果。     

粉燥灰海工自密实高性能混凝土的试验研究

为满足海洋环境下混凝土的施工要求,开展了粉煤灰海工自密实高性能混凝土的试验研究.结果表明,掺入30％～40％粉煤灰的自密实混凝土具有较高的流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性等工作性,满足自密实混凝土的施工要求;且具有较高的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能,满足海洋环境下抗氯盐侵蚀的耐久性要求.     

大掺量粉煤灰混凝土性能研究及机理分析

通过大量探索性试验,讨论了粉煤灰掺量、水胶比及龄期等因素对粉煤灰混凝土抗压抗折强度的影响,每次试验粉煤灰与水泥总量固定不变,粉煤灰掺量分别为40%,50%,60%和70%,水胶比分别为0.35,0.40和0.45,实验结果表明:大掺量粉煤灰虽然早期强度较低,但中后期强度增幅较明显,后期抗压强度可达38.7 MPa,抗折强度可达3.91 MPa。     

高掺量粉煤灰砖的试验研究

1 引言 燃煤锅炉、电站产生的粉煤灰的有效再利用,对于保护环境,发展循环经济具有很重要的意义.鞍山市电厂粉煤灰每年的排放量超过80万t,分别储存在辽宁省鞍山市黑牛庄灰场,千山区东鞍山马驿屯灰场,三冶基地灰场,西尾矿坝灰场,鞍钢二渣厂灰场.现在粉煤灰积存总量已超过600万t以上,占地面积近260万m2.     

高温煅烧粉煤灰活性激发剂选择试验研究

通过两组正交试验对高温煅烧后的粉煤灰添加活性激发剂。两组活性激发剂分别为石膏、CaO、NaOH、明矾石、Na2SO4和石灰、Na2CO3、CaCl2、Na2SiO3、三乙醇胺、CaF2,对其进行净浆水化硬化实验,测定样品抗压强度,运用正交试验方法进行分析,结果表明：两组复合活化剂最佳配方分别为：石膏2％,CaO40％,NaOH1％,Na2SO4 0．5％,明矾石0．5％和CaO 20％,Na2CO3 2．5％,Na2SiO3 2％,三乙醇胺0．5％,CaCl2 2％,CaF2 2％。     

高掺量粉煤灰水泥混凝土性能的试验研究

针对山西地区丰富的粉煤灰资源,提出粗细粉煤灰双掺配制粉煤灰水泥,结果表明:P.F32.5和P.F42.5水泥的掺灰量达到77%和67%,其性能均符合标准要求;并与市售P.S.A32.5和P.O42.5水泥进行了混凝土对比试验研究,取得了关键数据。该研究为山西地区粉煤灰高效综合利用开辟了新的途径,解决了散装粉煤灰对中小客户使用的局限性。     

大掺量粉煤灰矿渣粉普通干混砂浆的试验研究

本文通过试验研究了大掺量粉煤灰-矿渣粉对普通干混砂浆的主要技术性能的影响。试验结果表明,粉煤灰-矿渣粉掺量在50%～80%时,砂浆和易性能够满足设计要求,但抗压强度和拉伸粘结强度随着复掺掺量的增加而降低;掺加胶凝材料总用量6%～8%的脱硫石膏,砂浆和易性变化不大,但可显著提高大掺量粉煤灰-矿渣粉干混砂浆的抗压强度及拉伸粘结强度,砂浆收缩率降低10%以上,抗碳化能力提高,体积更稳定。