再生微粉无熟料钢渣固化土工程特性研究

以再生微粉、钢渣、矿渣和脱硫石膏为主要原材料,外掺少量复合激发剂,配制出无熟料固化剂。该无熟料固化剂的物理力学性能满足32.5复合水泥的技术要求。分别对无熟料固化剂和32.5复合水泥的固化土进行不同掺量和不同龄期的抗拉强度、无侧限抗压强度、压缩性能和抗剪性能等的工程特性研究。结果表明,再生微粉无熟料钢渣固化剂掺入比为25%的固化土的工程特性相当于水泥固化土中32.5复合水泥掺入比为17%。     

土壤固化剂的应用现状及其在矿山工程中的应用前景

土壤固化技术是近年发展起来的一种新技术,并已存国内外一些公路工程及水利工程中得到了成功应用,但在国内采矿行业还未有大量推广应用.本文是在土壤固化剂在其他行业广泛应用的背景下,将该项技术大胆的推荐到矿山,首次分析了其在矿山工程中的应用潜力及前景,对以后其在矿山的推广应用具有指导意义.     

粉土稳定路基力学特性研究

对粉土和稳定粉土力学参数进行室内试验研究表明，稳定粉土的模量远大于普通粉土，模量的提高幅度随固化剂的不同而不同。为了研究稳定粉土对路面结构的影响，取不同的土基模量进行路面结构力学计算，得出了路面计算弯沉值随土基模量的变化规律，为粉土地区路面设计提供了理论依据。     

堤防水泥固化土渗透特性研究

水泥固化土是近年来用于堤防防渗、提高边坡稳定性及提高抗冲刷能力的一种新技术，为了提高水泥土的应用水平，通过室内试验研究了水泥土的渗透性与水泥掺入比、水灰比、龄期的关系，认为满足工程应用的最佳水泥掺量比大于3％。     

固土材料在我国公路岩土工程中的应用

土固化材料可以分为无机结合料、离子土壤固化剂和复合型固化剂三种类型.结合工程实例,介绍了土固化材料在公路路面基层和底基层处理及路基边坡防护等方面的应用.     

膨胀土注浆试验研究

分析了注浆及复合土体形成的过程；对注浆后形成的复合土体进行三轴固结排水剪试验，取得相关参数，结果表明劈裂注浆的有效性，注浆形成的复合土体应力应变关系符合邓肯模型规律。     

RD固化剂对铀尾渣固化体力学及氡屏蔽性能的影响研究

选用市场常用的RD固化剂,配合水泥对河北省某铀矿的铀尾渣进行固化,研究了固化试块的力学性能和氡屏蔽性能,推导得出了最优氡屏蔽层计算公式;并对制作的屏蔽层开展了耐候性测试,分析了固化试块的微观机理。结果表明,在RD固化剂掺量0.08%、水泥掺量15%条件下形成的铀尾渣固化试块,其抗压强度可达3.0 MPa,氡析出率为0.39 Bq/(m²·s);在氡屏蔽固化层厚度为10 cm时,铀尾渣堆表面的氡析出率下降了81.2%。在模拟环境试验中,屏蔽层表面氡析出率未出现较大波动,稳定性好。     

加筋粗粒土强度变形特性试验研究

采用大型三轴仪与大型直剪仪, 对粗粒土、加筋土强度变形特性进行了实验研究。直剪试验结果表明: 不同竖向荷载下粗粒土和加筋粗粒土剪切的剪应力-剪切位移关系类似, 应力应变曲线均出现应变软化现象, 但软化特性变化不大; 加筋土法向位移-剪切位移变化曲线表现为法向应力越低, 剪胀现象越明显; 粗粒土加筋后的内聚力增加, 但是内摩擦角却降低。三轴试验结果表明, 不同围压条件下粗粒土和加筋土主应力差与轴向应变关系曲线表现为应变硬化型, 围压越大, 主应力差与轴向应变关系曲线越陡, 应变硬化特性越明显, 最大主应力差越大; 围压越低, 剪胀作用越明显, 越容易由剪缩发展到剪胀, 反之围压越高, 则剪缩作用越明显; 当轴向应变较小时, 加筋效果不明显, 随着轴向应变的逐渐增大, 加筋效果逐渐发挥。加筋土的内聚力明显大于粗粒土, 而内摩擦角基本上相等; 利用三轴试验结果对邓肯-张模型的适用性进行了分析研究, 表明邓肯-张模型能合理地确定粗粒土与加筋土的强度以及切线弹性模量, 但难以描述和确定粗粒土的变形特性和切线泊松比, 且不能反映粗粒土的剪胀性。     

无熟料垃圾底灰胶凝材料固化海洋土工程特性研究

以垃圾底灰、粉煤灰、矿渣和脱硫石膏为主要原材料,外掺少量复合激发剂,配制出无熟料固化剂,该无熟料固化剂的物理力学性能满足32.5复合水泥的技术要求。分别对无熟料垃圾底灰固化剂和32.5复合水泥固化海洋土进行不同掺量和不同龄期的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、压缩和抗剪性能等工程特性研究。结果表明,无熟料垃圾底灰胶凝材料固化海洋土可行,且固化剂掺入比为24%的固化海洋土的工程特性相当于水泥固化海洋土中32.5复合水泥掺入比为12%。     

粉煤灰/矿渣复合基沙土固化剂的制备及固化性能研究

内蒙古库布齐沙漠是中国第七大沙漠,沙土区别于其他沙漠具有特殊理化性能,因而研究针对性的沙土固化剂具有理论与实际应用意义。以内蒙古当地工业固体废弃物,电厂粉煤灰、氯碱化工企业电石渣及金尾矿,利用固体废弃物原料中富含硅铝钙等有效成分,通过单一与复合改性,对固化剂配方进行优化,制备了有机/无机复合新型土壤固化剂。研究结果表明,固化剂优化配方为:粉煤灰(FA)51%、电石渣(CS)17%、金尾矿(GS)15%,CaSO_412%、Al_2(SO_4)_33%及甲基纤维素(MC)2%。利用优化配方制备的土壤固化剂以10%比例掺杂在沙土中,固化后沙土试样7 d养护强度最高可达4.62 MPa,超过国家标准。该研究结果实现了废旧利用、以废治废、以废治沙的目的,为工程应用提供了参考价值。     

新型矿用无机固化泡沫防灭火材料性能研究

矿井采空区煤自燃引起的火灾直接威胁着我国煤矿的安全开采和高效生产,而封堵采空区漏风通道是防治采空区煤自燃最有效的方法。探讨了无机发泡固化膏体充填材料组分速凝剂、发泡剂对其强度的影响,分析了增强剂的作用机理。结果表明:新型矿用无机固化泡沫材料的凝固速度与速凝剂的含量成正比;发泡倍数为10的充填材料连续固化7 d的抗压强度在1.7MPa以上;材料中存在的大量气泡形成无数均匀的缺陷,且增强剂使膏体浆液中的铝氧成分大规模快速地与水泥成分发生反应生成优良的水化矿物钙矾石,使材料受力时其总体结构不变化,中部不会产生裂隙而有效封堵火区裂隙,隔绝氧气。     

固废基材料固化铜污染土强度及浸出性研究

为研究工业固废“赤泥、碱渣、高炉矿渣”作为复合固化剂固化重金属污染土的强度及固化效果,本文通过无侧限抗压强度试验、冻融循环试验以及毒性浸出试验,研究了不同龄期、铜浓度、掺量比、冻融循环周期下固废基材料固化铜污染土的强度变化及固化效果。结果表明：固化土强度随龄期增长而增加,随铜浓度升高而降低;掺量比G5S3R2养护28 d后,强度为1279 kPa,整体优于G5S2R3、G2S1R1且强度特性变化稳定;强度随冻融循环次数增加而逐渐降低,冻融循环初期（4次）,强度折损最大,强度折损率高达40%;掺量G5S3R2固化铜离子浸出浓度值均低于G5S3R2和G2S1R1,铜浓度越高,差异越明显,浸出率均达到99%且远低于标准限值100 mg/kg。     

含盐冻结粉质砂土力学性质的试验研究

在-6 ℃的温度下对含盐量为0.5%的冻结粉质砂土在0.3~18 MPa的围压范围内进行了三轴压缩试验,试验结果表明,低围压下围压对应力-应变曲线影响明显,随围压的增大,这种影响逐渐减弱;强度随围压的变化规律可分为3个阶段,分别为强度快速增长阶段、强度缓慢增长阶段、强度降低阶段;初始切线模量E0和0.5倍强度处割线模量E0.5随围压的变化规律均可分为3个阶段,第1和第2阶段均随围压增大而增大,且第2阶段变化率均较第1阶段大,第3阶段随围压增大而减小,但E0.5在整个围压范围内随围压的变化率均较初始模量小,在工程计算中若采用E0.5作为变形指标可在较大围压范围内取常数,而E0必须考虑围压的影响。     

酸性条件下岩石力学特性试验研究

为了研究硫酸溶液对石灰岩细观结构以及宏观力学性质的变化影响,采用室内试验研究方法,对受酸腐蚀后的石灰岩进行波速测试试验和单轴压缩试验.试验结果表明:硫酸溶液中石灰岩水化作用以化学腐蚀为主,生成的CaSO4晶体部分会附着在试样表面;各组试样的纵波波速、单轴压缩强度以及弹性模量均随时间呈现下降—上升—下降的规律,而生成的C...     

矸石膏体充填体控制地表沉陷力学性能试验研究

针对膏体充填体在煤矿采空区特殊环境下(高温、高湿、高应力、高密闭)所表现出的力学特性, 运用现场取芯、室内试验等方法开展了矸石膏体充填体力学性能研究, 揭示了充填膏体力学特性(抗拉强度、单轴压缩强度、弹性模量、泊松比)随时间的变化规律, 并运用最小二乘法建立了各力学参数与时间的回归方程。结果表明, 采空区特定的环境条件有助于充填体内部各化学物质的充分反应, 使充填体胶凝性增强, 且充填膏体在承载时抗变形能力强, 能够很好控制地表沉陷。     

水玻璃-固化剂固化地表冰碛物实验研究

针对普朗铜矿矿区地质环境较为脆弱?,开采过程中地表形成塌陷坑,在连续降雨量时地表冰碛物吸水饱和,易诱发井下泥石流灾害等问题。开展水玻璃-固化剂浆液胶凝时间和冰碛物土固结体强度的影响因素及影响规律实验,试验结果表明：水玻璃-固化剂混合液中,随催化剂的浓度增大时,浆液凝胶时间减小;水玻璃-固化剂浆液胶凝时间随固化剂浓度的增加呈先减小后增大规律;水玻璃-固化剂浆液胶凝时间随水玻璃浓度增加而减小;水玻璃浓度与固化剂浓度都对冰碛物固结体抗压强度起积极作用,实验结果可为地表冰碛物现场注浆固化提供理论依据。     

尾矿料的力学性试验研究

对湖北的金山店铁矿的尾矿料进行了力学性试验研究,并对其结果进行了详细分析和讨论,建议改善尾矿坝的排水条件是提高堆坝稳定的有效途径.     

破碎磷矿体力学特性及等效损伤规律研究

针对宜昌地区磷矿体破碎、节理裂隙发育等特点,进行多围压三轴压缩试验,建立三轴压缩等效耦合损伤变量模型,研究不同围压作用下破碎岩体压缩变形特性和损伤规律,揭示破碎岩体节理裂隙、围压大小、损伤特性、力学强度的相互影响关系。研究表明:围压的增加,可有效提高破碎岩体力学强度,并减小岩体损伤变量的谷值。在高围压作用下,破碎岩体应力应变曲线峰值处近似"折线状",峰值处呈脆性破坏,破坏后峰值强度迅速衰减;低围压作用下,峰值处岩石试样呈现弹塑性破坏,峰值强度衰减缓慢。     

稀土元素对Al-Si-Cu-Mg系压铸 铝合金组织和性能的影响

采用单项试验法分别向压铸铝合金ADC12中添加不同含量的Ce,La和Sm稀土元素,通过拉伸试验数据及金相组织分析,研究稀土元素的加入对合金微观组织与力学性能的影响.结果表明:随着稀土元素的加入,合金的力学性能及组织均有着不同程度地提高与细化.单项试验中,当Ce,La及Sm的质量百分含量分别为0.4%,0.4%和0.2%时,合金的力学性能最好,抗拉强度分别比基体合金提高了10.9%,7.0%和16.1%,同时延伸率也分别比基体合金提高了8.1%,19.3%和20.6%.在Sm元素含量为0.2%时,合金组织的细化效果最为明显,稀土元素对合金力学性能及组织细化的影响顺序为Sm>Ce>La.     

非饱和土体力学性质及其在采矿工程中的应用研究

采矿工程中地下水位变化将造成非饱和土体中的净应力均值与基质吸力产生波动,由此造成土体沉降变形,威胁采矿工程安全性,基于此研究非饱和土体力学性质及其在采矿工程中的应用。在采矿工程边坡中采集非饱和土体样本,并实施三轴固结排水剪测试与压缩试验,结合非饱和土体体积应变中的弹性力学、压缩方程与孔隙比状态,基于吸应力曲线确定非饱和土体强度,计算不同地下水位条件下采矿工程地面沉降变形情况。结果显示,在加载瞬间非饱和土体先呈现出相应的弹性瞬时应变,其后产生衰减蠕变现象,在此过程中变形持续产生,直至达到稳定蠕变状态;地下水位下降令矿区地面整体沉降量提升,并且其中非饱和土体的沉降量所占比例也逐渐提升。