钢筋混凝土构件的非均匀锈胀分析

借鉴均匀锈胀开裂三阶段理论(铁锈自由膨胀、混凝土保护层承受拉应力、混凝土保护层锈胀开裂),结合钢筋锈蚀形态,描述了钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的整个过程。并以此为基础,建立了锈胀开裂时刻的钢筋最大锈蚀深度计算模型。两种不同锈蚀形态(均匀和非均匀)下钢筋锈蚀量的参数敏感性分析结果表明:两者主要参数的影响规律相似,钢筋锈蚀量均与混凝土保护层厚度、混凝土强度等级呈正相关关系,与钢筋直径、铁锈体积膨胀率呈负相关关系;非均匀锈蚀与均匀锈蚀的钢筋锈蚀量相比,钢筋锈蚀率较小,而钢筋最大锈蚀深度较大。     

土木工程材料教学内容重构探索——以水泥混凝土强度为例

为提高土木工程材料课程教学效果,探索基于科研资源进行教学内容重构的实现路径及方式,以水泥混凝土强度为例,用科研成果重构教学内容,用科研思维启迪学生,用科研培养学生的竞争力。实践表明,这种"科研—重构—拓展"三位一体教学方法,达到了教研共进的目的,为创新型人才培养提供了一条有效途径。     

孔间距对深部煤层钻孔周围裂隙演化及封孔深度的影响

为提高深部低渗透煤层瓦斯的抽采效率和效果,最易实现的方法是缩小钻孔间距,但在实际应用中存在瓦斯浓度衰减快的问题。为剖析其本质原因,以某矿深部煤层钻孔为背景,采用ABAQUS软件对不同间距钻孔形成过程中的裂隙分布情况进行分析。结果表明：巷道松动圈裂隙带分布在巷道周围7.3 m范围内;钻孔施工后,钻孔裂隙区与巷道裂隙区发生叠加;钻孔间距为2、1、0.5 m对应的钻孔间裂隙沟通长度分别为8、10.5、17 m,裂隙沟通效应显著,形成了钻孔漏风通道。通过拟合发现,随着钻孔间距的减小,钻孔裂隙沟通面积的增量呈线性增加,而封孔深度呈指数增长。现场试验表明,当钻孔间距为0.5 m时,封孔深度18 m的钻孔比封孔深度为9 m的钻孔瓦斯纯流量增加1.65倍,有效提高了瓦斯抽采效果。     

定点定长度新型封孔工艺及工业性试验研究

针对现有封孔技术因封孔深度和封孔段长度相同,造成不能有效避开巷道松动圈、浪费封孔材料等现象的问题,在分析钻孔裂隙带形成的基础上,提出了封孔深度为8m、封孔段长度为3m的定点定长度新型封孔工艺。并在贵州山脚树矿进行了工业性试验,结果表明:定点定长度新型封孔工艺有效减少了钻孔漏气量,封孔成本降低40%,平均瓦斯抽采浓度提高了17.2%,单孔多抽出瓦斯911.9m3/min。     

近海环境下钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的数值模拟

根据近海环境下的钢筋混凝土结构受到碳化和氯盐的双重侵蚀,建立了非均匀锈蚀层分布的数学模型。以此为基础,提出了钢筋锈蚀层分布不均匀系数k,用以评判钢筋锈蚀层分布不均匀程度。针对同一钢筋平均截面锈蚀率、不同k值下的有限元分析结果表明:(1)锈胀裂缝首先出现位置为13.5°、166.5°附近,且与钢筋锈蚀层分布不均匀程度无关;(2)钢筋锈蚀层分布不均匀性增加,钢筋/混凝土界面的环向拉应力增大,引起混凝土保护层提前开裂。因此,在分析钢筋锈蚀引起混凝土保护层开裂,以及评价钢筋混凝土结构耐久性寿命时,钢筋锈蚀层分布不均匀程度应作为一个重要参数进行综合考虑。     

煤层注水渗透剂实验研究及应用分析

煤层注水技术是一种超前防治煤炭自燃的手段,但单纯注水润湿效果不太理想,现利用注水添加渗透剂克服以上不足,针对优选出的渗透剂SDS,设计出渗透剂正向润湿实验和反向润湿实验,得到最佳煤层注水添加SDS浓度为0.10%。     

二次封孔技术在山脚树矿的应用

针对山脚树矿存在的钻孔漏风严重、瓦斯抽采浓度低的问题,提出了二次封孔技术。介绍了二次封孔的基本原理及为期4个月的现场工业性试验。结果表明：二次封孔技术能有效封堵煤层钻孔附近的裂隙,阻隔外界空气的进入,减少漏风,使瓦斯抽采浓度平均提高了23.9%。为我国煤层瓦斯抽采提供了新的选择方案,具有广阔的推广应用前景。     

防止煤矿瓦斯爆炸的通风系统措施

从煤矿瓦斯爆炸的危害性入手,采用新一代煤矿通风与安全瓦斯监控系统,以更合理更安全的预报预测煤矿的瓦斯情况,提出将模糊控制理论应用在煤矿通风的自动化系统中,有效地防止瓦斯爆炸的发生。     

不同温度压力下低渗煤体瓦斯的解吸规律

以平顶山低渗煤体为研究对象,研究了不同温度和瓦斯平衡压力对瓦斯的解吸速率的影响。在瓦斯解吸初期,温度和瓦斯平衡压力对解吸速率的影响程度不一,但在解吸基本平衡之后,瓦斯解吸速率随温度的增加呈正比例上升,且1.5~2.0 MPa瓦斯压力的影响程度比0.74~1.50 MPa瓦斯压力的影响程度大。     

煤层注水渗透剂实验研究及应用分析

煤层注水技术是一种超前防治煤炭自燃的手段,但单纯注水润湿效果不太理想,现利用注水添加渗透剂克服以上不足,针对优选出的渗透剂SDS,设计出渗透剂正向润湿实验和反向润湿实验,得到最佳煤层注水添加SDS浓度为0.10%。