聚丙烯纤维高性能混凝土抗渗性能的试验研究

通过测试混凝土吸水率、渗透高度、抗氯离子渗透性(电通量)、不同深度氯离子浓度等指标,研究了掺入聚丙烯纤维对高性能混凝土抗渗性能的影响。试验结果表明,由于高性能混凝土中掺有粉煤灰、硅粉,其抗渗性大大提高;而掺入聚丙烯纤维后吸水率、渗透高度增大,但抗氯离子渗透性无明显变化,需要做进一步的研究。     

废弃混凝土粗骨料对充填膏体性能的影响

为解决废弃混凝土长期堆放占用土地资源,破坏周围生态环境的问题,利用废弃混凝土粗骨料替代煤矸石制备充填膏体,分别测定了其初始坍落度与扩展度、流变性能,以及静置2 h后的坍落度与扩展度、泌水率及单轴立方体抗压强度。结果表明：废弃混凝土粗骨料对初始流动性能的影响显著,随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,初始坍落度由25 cm逐渐减小到22 cm,而对充填膏体的静置流动性能影响较小;随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,屈服应力及塑性黏度均呈上升趋势;废弃混凝土粗骨料对充填膏体的泌水有很好的抑制作用,随废弃混凝土粗骨料替代率的增加,泌水率由5.56% 逐渐减小到4.61%;随着废弃混凝土粗骨料替代膏体矸石量的增加,废弃混凝土充填膏体试件的抗压强度先增大后减小,综合分析选取了废弃混凝土粗骨料替代矸石量的合理范围。     

塔山矿充填开采的粉煤灰活性激发实验研究

粉煤灰火山灰性能的研究主要是研究如何激发其潜在活性。为避免实验中钙离子的影响,实验选取NaOH、NaCl、Na 2 SO 4为激发剂,采用石灰吸收法研究了NaOH、NaCl、Na 2SO 4对塔山矿充填开采所用粉煤灰的激发效果。结果表明：碱性激发剂、氯盐激发剂和硫酸盐激发剂对粉煤灰的火山灰反应活性都有一定的促进作用;碱性激发剂和硫酸盐激发剂的效果明显,氯盐激发剂相对较弱。在充填材料生产中,粉煤灰激发建议选用生石灰和石膏复合激发剂,CaCl 2作为早强剂。     

早期受载对矸石胶结充填体力学特性及损伤破坏的影响

为研究早期受载对矸石胶结充填体后期力学特性的影响,将养护7 d的试样进行4种应力水平加载,并持载28 d后,卸载进行单轴压缩试验,监测持载过程中充填体中超声波波速变化及单轴压缩过程中声发射响应特征,采用扫描电镜观测试样微观形貌。结果表明:早期受载对充填体力学特性影响显著,当早期承受应力水平小于80%时,荷载对矸石胶结充填体抗压强度和弹性模量均具有明显的强化效应,随着早期应力水平的增大,横向应变及泊松比整体呈指数型增长趋势,试样破坏形式由剪切破坏逐渐转变为劈裂破坏。持载过程中超声波波速呈明显的阶段性特征,早期承受高应力水平的充填体在单轴压缩过程中声发射活跃程度下降。早期荷载作用促进水泥水化反应,有助于充填体强度的提高。根据试验结果建立早期受载矸石胶结充填体在单轴压缩过程中的损伤演化模型,可以为充填体在结构充填中的设计提供依据。     

盐水条件下不同混凝土中钢筋的快速腐蚀行为的研究

 通过盐水条件下钢筋的快速腐蚀试验，研究了钢筋在不同水灰比、不同掺料合料掺量以及掺入RI—IC2型阻锈剂情况下钢筋的锈蚀行为.结果表明，水灰比是影响钢筋腐蚀的重要因素之一，相同条件下水灰比越大，钢筋锈蚀越严重；掺入粉煤灰和硅粉后，可有效降低钢筋的腐蚀率；RI—IC2型阻锈剂有良好的阻锈效果，相同掺量下，水灰比越大，其阻锈效果越明显.     

石粉掺量对混凝土力学性能及耐久性的影响

通过研究外掺和内掺不同质量分数的石粉对混凝土工作性能、强度、弹性模量、干缩、渗透系数和抗冻性能的影响,确定了石粉的最佳掺量及掺入方式,并对其进行了机理分析.结果表明,当混凝土中外掺159%～20%(质量分数)石粉时,混凝土的力学性能及耐久性最好.     

不同高径比煤岩力学性能及破坏特征实验研究

为解决复采过程中不同尺寸遗留煤柱失稳致灾难以判定的问题，对不同高径比煤岩试件进行单轴加载实验，研究不同高径比对煤岩试件破坏形式、应力应变曲线形式、峰值强度、峰值应力、弹性模量的影响规律。结果表明：随着高径比的减小，试件的破坏形式由剪切破坏为主过渡为复杂破坏形式；峰值应力σmax和峰值应变εP随高径比的减小呈幂函数增大，两者间随高径比增加呈一次函数关系：εP=0.218σmax-2.465；弹性模量及割线模量随着高径比的减小而减小，其变化趋势服从二次函数； 0.8和1.5是引起煤岩试件力学参数变化速率改变的关键高径比，高径比小于0.8时，力学参数变化明显，而大于1.5后变化趋缓。上述结果可应用于不同宽高比煤柱稳定性的判定，提高了复采安全。     

分级加载下矸石胶结充填材料蠕变特性研究

矸石胶结充填材料用于煤炭资源的充填开采时,其长期工作性能关系到采空区安全与稳定。为探讨无侧限充填体长期稳定性,制备不同骨料级配和不同水胶比的试样进行单轴压缩分级加载蠕变试验,并分析了长期稳定强度、蠕变硬化系数等参数。结果表明:基于A.N.Talbol骨料级配理论制备的矸石胶结充填材料可满足流动性能要求,其28d单轴抗压强度随水胶比增加而降低,n为0.8时最高,为6.73MPa;除n为0.9外,其他n值的充填体蠕变破坏强度大于28d单轴抗压强度,长期稳定强度在n为0.6时最高,为8.13MPa,n为0.9时最低,为4.47MPa,且随水胶比增加而降低,从8.82MPa降至5.83MPa,水胶比0.642是其急速转缓慢下降的临界值;在n为0.6、水胶比0.542时,蠕变硬化系数最大,分别为1.31和1.38,且随n值和水胶比增加而降低。     

粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响

为探讨粉煤灰对煤矿充填膏体性能的影响,试验采用坍落度试验和流变试验综合评价膏体流变性,通过干缩变形研究其长期稳定性及对接顶性能的影响,研究了水泥、煤矸石用量及膏体浓度不变的情况下粉煤灰掺量64.2%~69.8%,膏体流变性、泌水率、抗压强度和干缩率的变化情况。结果表明:1随粉煤灰掺量的增加,膏体流变性减弱,黏聚性增强,泌水率减小。2随粉煤灰掺量的增大,不同龄期膏体抗压强度变化不同,3 d强度变化不大,在0.5 MPa左右;7 d强度呈先增后降的趋势,在66.7%掺量时最大达到2.5 MPa;14 d强度于67.8%掺量前在4 MPa上下变化,在68.9%掺量时达到6.9 MPa;28 d强度发展缓慢,与14 d变化趋势相似。7~14 d水化作用显著,强度增长量能达到28 d强度的40%~60%。3膏体的干缩量随粉煤灰用量增加而减小,与龄期近似满足对数关系。且膏体干缩量曲线160 d开始趋于平稳,干缩率不超过0.2%。