混凝土井壁受盐害侵蚀后的强度损伤试验研究

井壁混凝土结构在地下复杂环境中易受复合盐害侵蚀。为了研究混凝土受盐害溶液侵蚀后的抗压强度和抗折强度的变化规律,设计制作了C70标号的高强混凝土试块,配置了3种不同浓度的复合盐害溶液,测定试块经过多次复合盐害溶液浸泡后的抗压强度和抗折强度。试验结果表明:高强井壁混凝土在清水和复合盐害溶液浸泡后,抗压强度和和抗折强度的变化趋势不一样。在清水环境中,两者基本都是上升的趋势,抗压强度在初期其强度上升比较快,到后期逐渐趋于稳定,抗折强度在第6个月到第7个月之间有突变。在复合盐害溶液中,抗压强度和抗折强度整体上符合先增大后减小的变化趋势。腐蚀溶液浓度越大,后期下降的趋势越快。抗折强度的变化规律比抗压强度的变化规律复杂。     

基于正交试验分析的脱硫石膏煅烧工艺优化

脱硫石膏煅烧处理工艺的好坏直接关系到脱硫石膏的性能和应用。以煅烧温度、煅烧时间、交互作用为主要因素,设计3因素3水平正交试验,研究各因素对脱硫石膏抗压、抗折强度的影响。结果表明:当煅烧温度达到350℃时,抗压、抗折强度显著提高;煅烧时间为3h时,抗压、抗折强度达到最大值,绝干状态下抗压、抗折强度分别达到20.60MPa、6.90MPa,吸水饱和状态下抗压、抗折强度分别达到9.97MPa、3.55 MPa。     

混凝土高温后抗压强度的影响因素研究

对强度等级分别为C20、C25和C30的硅质骨料和钙质骨料混凝土立方体试块高温后的抗压强度进行了试验,分析了受火温度、冷却方式、骨料类型、静置时间和强度等级等因素对混凝土高温后抗压强度的影响。试验结果表明:随温度的升高混凝土抗压强度总体呈下降趋势,在受热温度较低时,冷却方式对受热后混凝土强度的影响较小,在受热温度较高时,冷却方式对受热后混凝土强度的影响较大;骨料类型对高温后混凝土强度的影响不可忽略,温度低于550℃时,硅质骨料混凝土强度高于钙质骨料,但当超过750 ℃后,硅质骨料混凝土强度迅速降低,温度越高,钙质骨料相对于硅质骨料的耐火优越性表现的越明显;受火灾作用后,混凝土强度值随着时间的推移趋于稳定,在某一静置时间,混凝土强度都会出现最小值;高温后不同强度等级混凝土抗压强度变化趋势相似,高温后抗压强度变化规律受强度等级的影响不能忽略。     

不同冲击强度下的砂岩动态力学特性试验研究

为研究冲击强度对岩石动态力学特性的影响,以改装的霍普金森压杆(SHPB)装置对砂岩进行了不同冲击强度下的动力学试验,测得了动态应力-应变曲线和应力波波形。然后,基于试验数据分析了冲击强度对砂岩强度、应变特性以及能量耗散规律的影响。结果表明:动态应力-应变曲线未出现压密阶段直接进入弹性阶段,冲击强度越大,应力-应变路径越长;岩样以破碎形态为主,破碎程度与冲击强度呈正相关;随着冲击强度增大,平均抗压强度和平均应变呈线性增长,而平均应变率呈指数增长;平均抗压强度和平均弹性模量随平均应变率呈线性增加。冲击强度越大,入射能和反射能值显著提高而透射能变化不明显,透射系数和反射系数分别呈幂函数增长和对数降低。砂岩吸收能随冲击强度和平均抗压强度分别呈指数关系和对数关系。由此表明,不同冲击强度对砂岩应变特征、强度特征以及能量耗散具有显著影响,适当增加冲击强度可有效提高砂岩吸收能,进而提高破岩效果。     

基于GSI指标确定节理岩体的峰值和残余强度

岩石的地质强度指标GSI广泛应用于节理岩体的强度参数计算.首先采用定量化的GSI系统确定岩体的峰值强度参数,通过对峰值GSI值进行折减,得到残余地质强度指标GSIr,计算残余强度参数,根据Hoek-Brown强度准则计算节理岩体的抗压及抗拉强度.然后针对四种典型岩体做了峰值和残余强度的计算分析.最后,利用适用于岩石类脆性材料的弹塑性损伤模型,分析模拟残余强度对地下开挖围岩塑性区范围的影响.     

某工程特制品混凝土强度偏低的剖析

结合某工程实例 ,针对水泥强度的波动对特制品混凝土强度的影响进行剖析 ,阐明在大规模拌制特制品混凝土时 ,对使用P·O强度等级 42 .5的水泥进行混凝土配合比设计 ,水泥强度等级值的富余系数宜控制在 1.13～ 1.15 ,可防止因后期水泥强度的波动 ,导致混凝土强度变化 ,确保混凝土强度达到设计强度等级     

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。     

转轴免强度校核条件的研究

转轴直径既可根据扭转强度设计,也可根据弯扭合成强度条件设计,如果前者确定的轴直径大于后者确定的轴的直径,那么转轴的直径就可以只根据扭转强度设计,而免去弯扭合成强度校核。以煤矿机械中常用的减速器转轴为例,推导出转轴只有斜齿圆柱齿轮时的免强度校核条件,该推导过程对转轴受其他载荷情况下免强度校核条件的推导具有指导意义。     

基于粒子群算法的多剪强度准则研究

在摩尔库仑强度准则、德鲁克-普拉格强度准则、线性、非线性统一强度理论和三剪强度准则的基础上,考虑二十六面单元体上3组主剪面应力τ12、τ23、τ13及其面上的正应力σ12、σ23、σ13;八面体剪应力τoct及其面上的正应力σoct及3个主应力σ1、σ2、σ3共同作用,提出了多剪强度准则。根据已有的岩石真三轴试验结果,利用粒子群算法搜索出多剪强度准则参数并与三剪强度准则及双剪统一强度准则、摩尔库伦强度准则、三剪能量屈服准则相比较,证明该强度准则与试验结果吻合较好,适应于不同种类的岩石。另针对多数强度准则只在子午面或π平面作定性分析的情况,特别增加了σ1-σ2平面上的直接比较,结果表明,该强度准则具有非常好的适用性及推广价值。     

“抗张强度”名词规范性与测试方法探讨

抗张强度是《煤矿防治水规程》中防水煤柱重要的计算参数,准确地确定其值对矿井的安全生产和合理开发煤炭资源都具有十分重要的意义。然而,抗张强度和抗拉强度是否指的同一个参数,如何对其进行测试,至今仍困惑着国内很多研究人员。为了说明这个问题,对《煤矿防治水规程》中涉及到抗张强度计算的2个模型进行了受力分析和公式推导,研究得出了规程中所用到的抗张强度参数实质上是指的《岩石力学》中的抗拉强度,规范了该参数的名称,并对岩石和岩体抗拉强度的测试方法进行了评述。     

Hoek-Brown强度准则在FLAC^3D数值模拟中的应用

为了弥补Mohr-Coulomb准则不能动态地反映岩体破坏时的力学性质的不足,克服其在工程模拟中的局限性,本文通过对比分析Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则,将Mohr-Coulomb中的内聚力和内摩擦角用Hoek-Brown中的内聚力和内摩擦角来代替,将Hoek-Brown强度准则应用于FLAC^3D中,进行开采沉陷数值模拟．结合大柳塔1203综采工作面开采后的岩移观测资料,分别用Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则进行数值模拟,对比结果表明,Hoek-Brown准则更能反映实际的地表移动特征,这为FLAC^3D更好地在工程中应用提供了很好的参考．     

卤水对尾砂胶结充填体的强度影响试验研究

为了研究卤水对尾砂胶结充填体强度的影响规律,开展了不同养护龄期、不同搅拌水、不同灰砂比条件下的充填体的强度试验,试验结果显示：充填体试块强度与养护龄期呈乘幂函数关系： 。卤水会提高充填体的早期强度(7d),但会降低充填体的长期强度(7d~28d)。通过对充填体强度影响因素极差分析,养护龄期为影响充填体强度的主要因素。     

饱和状态下火烧蚀变煤岩抗压强度评定研究

饱和状态下的岩石立方体(或圆柱体)试件的抗压强度可用来评定岩石强度,以便于岩石的强度分级和岩性描述。对新疆别斯库都克露天煤矿火烧区火烧蚀变岩、火烧砂岩及原煤进行采样,开展饱和状态下火烧蚀变岩、火烧砂岩及原煤的强度评定实验研究,得到不同火烧蚀煤岩的强度特性曲线,并进行强度分级和岩性描述,为新疆别斯库都克露天煤矿火烧区边坡煤岩体的稳定分析和区域划分提供科学依据。     

石灰石单轴抗压强度与点荷载强度的相关性研究

岩体分级对各类工程设计具有重要的指导意义,其分级指标主要依靠单轴抗压强度划分,通过点荷载强度试验可以在工程现场快速确定岩石单轴抗压强度,该方法简单可靠,得到了广泛的应用,故研究两者的相关性十分必要.本文以四川省某石灰石露天矿为工程背景,通过点荷载强度试验与单轴抗压强度试验,探究了轴向和径向加载的点荷载强度与单轴抗压强度...     

Determination of tensile strength by the measured rock bending strength

The paper discusses the data of four-point bending strength for various rock types. Different nonlocal strength criteria are applied to the tensile strength assessments based on measuring the bending strength. The tensile strength calculated using a bar bending model under plastic deformation turns out to be the closest in value to the experimental strength.     

深井充填体细观破坏及充填机制研究

对不同灰砂比的深井充填体进行了无侧限单轴抗压、抗拉测试, 抗压试验中测得抗压强度、弹性模量和泊松比等数据; 抗拉试验中测得抗拉强度、线性阶段弹性模量和峰荷应变等参数。分析了拉、压试验中力学性质的变化规律, 鉴于拉压性质的相关性, 对拉压力学参数和试验曲线作了一定的对比分析, 对充填体细观破坏及充填体-围岩-矿柱系统作用机制进行了研究, 旨在为矿柱开采提供技术支持。     

低水胶比偏高岭土混凝土的强度和细观结构的分形特征

为探明低水胶比偏高岭土混凝土的力学性能,以及定量表征掺入偏高岭土后混凝土内部细观结构的变化规律,测试了不同偏高岭土掺量混凝土的抗压、劈裂和弯折强度;利用扫描电镜拍摄了混凝土水化产物微结构的SEM图像;运用分形理论计算分析了SEM图像的分形维数及其变化规律;并研究探讨了分形维数和强度的关系。研究表明：偏高岭土可以有效提高和改善混凝土的力学性能和细观结构;分形方法能够定量分析偏高岭土混凝土内部细观结构的变化特征,分形维数随着偏高岭土掺量的增加呈现降低趋势;抗压强度和分形维数存在良好的指数负相关性,抗压强度随分形维数的增大而减小。     

Hoek-Brown强度准则在FLAC3D数值模拟中的应用

为了弥补Mohr-Coulomb准则不能动态地反映岩体破坏时的力学性质的不足，克服其在工程模拟中的局限性，本文通过对比分析Mohr—Coulomb准则和Hoek—Brown准则，将Mohr-Coulomb中的内聚力和内摩擦角用Hoek—Brown中的内聚力和内摩擦角来代替，将Hoek-Brown强度准则应用于FLAC如中，进行开采沉陷数值模拟．结合大柳塔1203综采工作面开采后的岩移观测资料，分别用Mohr-Coulomb准则和Hoek—Brown准则进行数值模拟，对比结果表明，HoedBrown准则更能反映实际的地表移动特征，这为FLAC^3D更好地在工程中应用提供了很好的参考．     

低温冻结作用下砂质泥岩基本力学特性试验研究

以砂质泥岩为研究对象,对饱水状态岩石试件进行不同温度(-30~20℃)、不同围压(6,8,10 MPa)条件下的单轴压缩试验及三轴压缩试验,分析了低温对砂质泥岩基本力学参数的影响规律,探讨了抗压强度和残余强度随围压的变化。研究结果表明:低温(0℃以下)对砂质泥岩强度特性和变形特性均有较大的影响,其抗压强度、黏聚力、内摩擦角、残余强度和弹性模量随温度的降低均有所提高,残余强度呈衰减增长趋势,而最大轴向应变值随着温度的降低而不断减小。围压对砂质泥岩强度特性的影响非常明显,抗压强度、残余强度均随围压的增加呈线性增加。通过对大量的试验数据进行分析,得到一系列有意义的拟合曲线及关系表达式。     

低频机械振动含瓦斯煤孔隙率方程及其试验

为研究低频机械振动作用对含瓦斯煤孔隙率的影响,建立煤体孔隙瓦斯压力、吸附膨胀力、振动衰减挤压应力作用下振动动态孔隙率方程。采用前人得出的煤体孔隙率与单轴抗压强度变化规律,以及不同频率、不同时间振动型煤试件后的煤体单轴抗压强度变化试验对方程进行检验,结果显示:低频振动作用下,振动频率相同,振动时间越长,煤体单轴抗压强度越小,孔隙率越大;振动时间相同,振动频率越小,煤体单轴抗压强度越大,孔隙率越小,且30 Hz与20 Hz单轴抗压强度、孔隙率差值要小于20 Hz与10 Hz之差。表明振动使煤体孔隙率增大,从而减小了煤体单轴抗压强度,且振动频率从10,20,30 Hz逐渐增加,孔隙率逐渐变大,单轴抗压强度相应变小,计算孔隙率能正确反映振动后煤体单轴抗压强度变化规律。对比计算孔隙率和试验单轴抗压强度关系进一步得到前人得出的单轴抗压强度随孔隙率变化曲线呈现类指数变化规律,因此方程计算值能正确反映低频机械振动作用下不同振动频率、振动时间影响煤体孔隙率变化规律。