聚丙烯纤维加筋二灰土力学特性试验研究

为研究纤维加筋对二灰土力学特性的影响,将不同长度、不同质量比的聚丙烯纤维掺入石灰、粉煤灰和土的比例为5∶15∶80的二灰土中,配制试样,利用GDS试验系统开展纤维加筋二灰土力学特性试验。结果表明:二灰土单轴抗压强度、黏聚力和内摩擦角,随着聚丙烯纤维的掺入呈现不同的变化规律,纤维长度12 mm,掺量0.32%时为最优加筋配比,此时二灰土单轴抗压强度和黏聚力出现最大值;但当纤维长度及掺量超过最优加筋配比时,抗压强度和黏聚力反而呈现降低趋势;而二灰土内摩擦角受纤维掺量影响不大。研究成果将对纤维加筋二灰土的工程应用提供理论依据。     

聚丙烯纤维加筋铁尾矿砂的宏/微观结构特性分析

为研究聚丙烯纤维对聚丙烯纤维加筋铁尾矿砂的抗剪性能、抗压性能和宏/微观结构特性的影响,使用抗剪强度确定其抗剪性能,用无侧限抗压强度确定其抗压性能,并采用宏观破坏和扫描电子显微镜（SEM）微观分析相结合的方法,评价纤维加筋尾矿砂的结构变化。试验研究了纤维掺量和含水率对尾矿砂试件的影响,结果表明：纤维是影响试件抗剪强度和单轴抗压强度的重要因素,且增强效果主要取决于筋/砂之间界面的摩擦和黏结。直剪和无侧限抗压强度试验最佳的纤维含量是0.3%,最佳的含水率为12%。此外,宏观结构破坏分析和SEM微结构试验表明：聚丙烯纤维的作用主要是桥接裂纹,通过筋/砂界面的摩擦和黏结抵消外力,以达到提高强度的目的。     

木质纤维加筋土体力学性能试验研究

为了探究不同掺量的木质纤维土的力学性能变化趋势,以黑龙江某基坑的粉质黏土为试验对象,通过进行直剪试验以及无侧限抗压强度试验,得到了不同掺量下木质纤维土的抗剪强度以及无侧限抗压强度变化规律。试验结果表明:掺入木质纤维对土体强度有一定的提高,随着木质纤维的掺量增长,纤维加筋土的内摩擦角以线性趋势持续增大、黏聚力以及无侧限抗压强度均为先增大后减小,最佳纤维掺量为4%。     

铁尾矿砂混凝土力学特性实验研究

通过对尾矿砂混凝土开展室内力学试验研究,分析不同含水率、颗粒粒径和干密度对尾矿砂混凝土的应力-应变曲线变化规律、黏聚力和内摩擦角的影响.结果表明:不同含水率尾矿砂混凝土的应力-应变曲线变化规律基本一致,都是随着应变的增大应力逐渐增大,当应变增大一定值时应力逐渐趋于平缓;同时,随着围压的增大,尾矿砂混凝土应力峰值点对应的应变值相对滞后.当尾矿砂混凝土的围压一定时,尾矿砂混凝土的应力-应变曲线变化规律和峰值应力的数值大致一样,故尾矿砂混凝土变形特性受含水率的影响作用较小,受到围压的影响作用较大;随着尾矿砂粒径的不断增大,尾矿砂混凝土的黏聚力呈现出增大变化规律,而内摩擦角却呈现出逐渐减小的变化规律;由于干密度越大,尾矿砂混凝土内部含有固体颗粒越多,尾矿砂混凝土就越加密实,进而使得颗粒之间的相互咬合力增大,在宏观上呈现出尾矿砂强度的提升.     

纤维加筋固化淤泥力学特性影响研究

水泥固化淤泥虽然能够在强度上满足工程要求，但是其表现出明显的脆性。为了探讨纤维加筋对固化淤泥力学特性的影响，通过开展不同加筋率、不同纤维长度以及不同加筋纤维材料的一系列单轴抗压强度试验，对纤维加筋固化淤泥的力学特性进行分析和探讨。结果表明:纤维的掺入能够很好地改善固化淤泥土的力学特性；随着纤维掺量的增加，纤维固化淤泥土的强度逐渐提高，并且纤维的质量加筋率大于0.2%时，加固效果较好；在相同加筋率的情况下，纤维长度为12 mm时，纤维固化淤泥土的强度最大，利用纤维加筋时应该考虑最优的纤维长度；聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维的加筋效果相差不大，聚乙烯醇纤维的加固效果最好。     

聚丙烯纤维对煤矸石混合料性能影响研究

在水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料中掺加聚丙烯纤维改善其性能,在室内进行了混合料无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗弯拉强度及干缩性能实验,并与未掺入纤维组进行对比分析。结果表明：掺加聚丙烯纤维能够显著提高混合料后期无侧限抗压强度,但持续增加聚丙烯纤维掺量及纤维长度对提高混合料抗压强度的贡献性不大;混合料的间接抗拉强度随着纤维长度的增加呈先增后减趋势,抗弯拉强度随着纤维长度的增加呈半抛物线增长趋势,且在纤维长度一定的情况下,纤维掺量越大,抗拉强度提高效果越明显;聚丙烯纤维的掺入能够降低混合料的干缩系数及干缩应变,且在同一龄期,纤维掺量越大,混合料的干缩性能改善越明显。这为水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料应用于路面基层提供了试验依据。     

纤维增强尾砂充填体强度机制及关键影响因素研究

为研究纤维增强尾砂充填体强度机制以及长时养护下的关键影响因素,采用室内试验和理论分析方法,测试分析 120 d长时养护条件下纤维含量、长度、种类对增强尾砂充填体强度的影响,结合Mohr-Coulomb强度理论分析纤维增强尾砂充填体机制.结果表明:当掺纤维含量较低时,近水平纤维段的拉紧力是增强尾砂充填体强度的内因;随着纤维含量的增加,尾砂充填体试样单轴抗压强度变化特征与纤维长度密切相关,当纤维长度较小时,试样单轴抗压强度呈现先增加后减小的变化特征,当纤维长度较大时,试样单轴抗压强度呈现先减小后增加再减小或先减小后增加的变化过程;随着聚丙烯纤维长度的增加,试样单轴抗压强度变化过程为先增加后降低再增加再降低;纤维种类对尾砂充填体单轴抗压强度和破坏形态影响明显,相较于聚丙烯纤维,掺玻璃纤维更有利于提升尾砂充填体单轴抗压强度,但在提升韧性方面则相对较弱,破坏程度和范围也更大.研究成果对井下采空区掺纤维尾砂膏体充填、深井沿空留巷等具有一定的参考价值.     

聚丙烯纤维对膏体充填料流动性影响的分析

掺入聚丙烯纤维的膏体中能有效改善充填体的抗压强度及峰后韧性,但由于聚丙烯纤维膏体的流动性与材料特性之间关系复杂,在一定程度上严重影响了膏体的管输阻力.以某矿山全尾砂和棒磨砂为试验材料,研究聚丙烯纤维掺量及长度对膏体流变性能的影响规律,建立不同纤维掺量及长度下的膏体塌落度及扩展度回归模型,并在此基础上计算出聚丙烯纤维膏体的经济成本.研究结果表明:塌落度及扩展度随聚丙烯纤维长度和掺量的增加而减小,聚丙烯纤维长度和掺量基本与塌落度呈负线性关系,聚丙烯纤维掺量与扩展度基本呈负指数函数关系;影响塌落度及扩展度的顺序由大到小依次为纤维掺量、纤维长度,且扩展度受聚丙烯纤维长度和掺量的影响大于塌落度;与未掺聚丙烯纤维相比,掺入纤维的膏体 塌 落 度 降 低 了０．７７％ ~５．０２％,扩 展 度 降 低 了３．７０％~３６．５４％,膏体成本增加了２．９５％~１５．６１％.最后,建立了关于纤维掺量及长度的流动性回归模型,回归效果显著.     

铁尾矿砂改进的混凝土动静力学特性研究

为了解决铁尾矿对环境的污染同时增加道路工程建设的原材料,提高混凝土的力学性质,本文采用无机结合料对铁尾矿进行改性,使尾矿砂具有良好的亲水性、结构稳定性、内部颗粒黏结性及压实性;进而将尾矿砂作为骨料掺入到混凝土材料中,制备可以作为路基材料的混凝土,并对该铁尾矿砂混凝土的动应力-应变、动弹性模量以及动剪切模量的变化规律进行分析。结果表明：随着水泥掺量的增加,改良尾矿砂的黏聚力和内摩擦角的变化规律都呈现出增大趋势,且水泥掺量在9%向掺量12%提升后改良尾矿砂的黏聚力上升了约0.016 MPa,故在考虑经济因素的条件下选取水泥掺量为9%作为最佳掺量。随着动应变的增大,改良尾矿砂的动弹性模量和动剪切模量变化规律都是先快速减小后缓慢变化趋于稳定值,且随着固结围压的不断增大,改良尾矿砂的动弹性模量和动剪切模量也不断增大。     

不同深度围压下尾矿砂动力特性研究

尾矿砂的动力特性对尾矿坝的地震等动荷载反应分析有重要影响,通过室内动三轴试验对动荷载作用下不同深度围压下尾矿砂动力特性进行研究,得到尾矿砂动强度、动强度指标、动弹性模量、动剪切模量及阻尼比随着深度变化规律。试验结果表明:填埋深度对尾矿砂的动力特性均有一定的影响,随着深度的增加,尾矿砂动强度不断增大,动强度指标动黏聚力和动内摩擦角出现先增加后减少趋势,深度达到10.4 m,尾矿砂的动剪切模量和弹性模量也较为稳定,且尾矿砂的阻尼比出现先减少后增大的变化规律。     

尾矿坝中尾砂的强度特性试验研究

通过尾砂的三轴固结排水试验（CD试验）和压缩试验,对尾矿坝中尾砂的力学特性进行研究,讨论了2种试验中尾砂在不同密实程度条件下的强度特性和应力应变关系。三轴试验结果表明,随着尾砂相对密实度的增加（由0.47增加到0.73）,尾矿砂的强度指标（黏聚力和内摩擦角）均有所增加;压缩试验表明,同一孔隙比的尾砂,随着竖向压力的增大（从100 kPa增加到400 kPa）,尾砂的压缩系数减小、压缩模量增大,但是压缩指数几乎保持不变。随着尾矿料孔隙比的增大,砂的压缩系数、压缩指数增大,压缩模量减小,从而尾砂的抗压强度也随之增加。因此,在实际工程中增加尾矿坝坝体中尾砂的密实度,可以提高坝体的强度,增强坝体的稳定性。     

深部花岗岩物理力学参数随赋存深度变化的变异性试验

为研究深部花岗岩物理力学参数随赋存深度变化的变异性,通过对某金矿19～1 320 m深度水平的花岗岩岩样的岩石参数(单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角、天然重度等)统计分析,结果发现,岩石参数变异系数大小顺序为：弹性模量>单轴抗压强度>黏聚力>泊松比>内摩擦角>天然重度;单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力、内摩擦角、天然重度随着深度增加有线性增大趋势,而泊松比随深度增加有线性减小趋势;根据地质统计学的变异函数,拟合出岩石参数最优模型,分析了岩石参数的空间变异性质,天然重度在赋存深度尺度内变异性小,而弹性模量和单轴抗压强度变异性较大。以岩石试验为基础,对不同赋存深度的岩石物理力学性质进行分析,揭示了岩石参数随赋存深度变化的规律及变异性,对深部开采有一定参考意义。     

金尾矿砂作为混凝土集料的物化性质及其改性试验

金尾矿砂是金矿选矿作业排放的固体废弃物,其露天堆存不仅占用土地、污染环境,还造成极大的安全隐患.以金尾矿砂代替天然砂石作为混凝土的集料,既可减少天然砂石的开采,又能实现固废资源化利用.以陕西某金矿尾矿砂作为研究对象,分析了其基本物化性质及作为混凝土集料的物化性质.在此研究基础上,通过改性剂对金尾矿砂进行了表面涂覆改性,...     

含混杂纤维尾砂胶结充填体静态力学性能试验研究

为探究钢纤维（SF）与聚丙烯纤维（PF）混杂后对尾砂胶结充填体静态力学性能及破坏模式的影响,采用电子万能试验机和扫描电镜分别对含混杂纤维尾砂胶结充填体进行单轴压缩试验和微观测试。结果表明：混杂纤维的掺入对充填体破坏模式有显著影响,无纤维充填体（CTB）最终以单斜面剪切破坏为主,呈明显的脆性破坏,而掺混杂纤维充填体（SP-FRB）因内部纤维的桥连和阻滞效应,最终破坏以较多的微小次生裂纹为主,试件整体裂而不断,表现出明显的延性变形;混杂纤维的掺入能够提高充填体的单轴抗压强度,但纤维含量存在最佳值;CTB及SP-FRB的应力-应变曲线均存在孔隙压密、线弹性变形、塑性屈服和破坏后四个阶段;微观测试结果表明,充填体内部初始孔隙的数量和大小是其破坏失稳的重要因素,钢纤维和聚丙烯纤维能够在充填体内保持较高完整性,并分别通过与基体间的黏结力和自身疲劳断裂阻滞裂缝的扩展。     

矿粉和纤维对活性粉末混凝土工作和力学性能的影响

为研究硅粉和铁尾矿改性混凝土的基本特性,分别用硅粉和铁尾矿粉按照0~20%的比例替代水泥和河砂,并通过力学和氯离子侵蚀实验获得硅粉和铁尾矿粉的较优替代比;然后在此基础上,分别按照体积比为0~2%添加钢纤维、玄武岩纤维和剑麻纤维来改善混凝土的力学特性,结果表明：混凝土的抗压强度和抗拉强度随着硅粉和铁尾矿粉的增加先增后减,其中硅粉和铁尾矿粉的较优替代比分别为15%和10%。三种纤维都能有效地提高混凝土的抗压强度和抗拉强度,但降低混凝土的坍落度。掺入硅粉5%以及10%的铁尾矿粉可以提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能,但过多的铁尾矿粉对混凝土的抗氯离子侵蚀性能不利;玄武岩纤维比钢纤维和剑麻纤维能更好地提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能,SEM分析也获得相同的结论。     

干湿循环作用下不同围压尾砂的力学特性

为探究吸湿脱湿循环作用下湖南省某尾矿库尾砂在不同围压下力学行为的变化规律,对尾砂试样进行0~6次吸湿脱湿循环试验。在围压为100、200、300 kPa的情况下分别对特定的尾砂试样进行室内常规三轴试验,得到了尾砂试样的承载能力变化趋势、吸湿脱湿循环对尾砂试样黏聚力和内摩擦角的影响、孔隙水压力与剪缩剪胀之间的关联等力学特性。试验结果表明:随着吸湿脱湿循环次数的增加,尾砂试样强度逐渐减弱且初次吸湿脱湿循环后强度下降较明显;吸湿脱湿循环导致尾砂试样内摩擦角和黏聚力下降;孔隙水压力的变化趋势在一定程度上能反映试样的剪缩剪胀特性;吸湿脱湿循环和高围压作用对试样的剪胀特性均有一定的抑制作用。     

铁尾矿砂掺量对混凝土力学性能、耐久性及水化特性的影响研究

为探究铁尾矿砂掺量对铁尾矿砂混凝土力学性能及耐久性的影响,以唐山某铁尾矿砂为骨料,考察了不同铁尾矿掺量下混凝土的抗压抗折强度、抗冲击性能、抗渗性能以及水化特性。结果表明：①随着铁 尾矿砂掺量的增加,混凝土抗压强度与抗折强度均呈现先增大后减小的趋势,铁尾矿砂掺量为10%时抗压强度最大,铁尾矿砂掺量为20%时抗折强度最大;混凝土的冲击功及断裂吸收能量呈现先增大后减小的趋势,铁 尾矿砂掺量为20%时冲击功及断裂吸收能量取得最大值。②随着铁尾矿砂掺量的增加,混凝土的吸水率逐渐降低,而混凝土的碳化深度及渗透深度先减小后增大,当铁尾矿砂掺量为20%时混凝土的抗碳化性能及抗渗性 能最佳。③随着水化反应的持续进行,水化放热速率呈现增、减、增、减的变化趋势,但同一水化时间下混凝土的水化放热速率随着铁尾矿砂掺量的增大而减小;随着水化时间的延长,混凝土的水化放热量呈现不断 增大的趋势;铁尾矿砂掺量增加,同一水化时间下混凝土的水化放热量越小。     

含杂质盐岩力学特性对比试验研究

从某地拟建地下盐穴储库库区取芯,对含不同杂质盐岩（纯盐岩、钙芒硝质盐岩、硬石膏质盐岩及泥质混合盐岩）进行了力学试验,并对所获得的力学特性进行了对比分析。结果表明：① 在单轴和三轴压缩试验过程中,不同杂质成分对抑制盐岩的变形能力、提高盐岩抗压强度的作用有所不同;② 含不同杂质盐岩的弹性模量、单轴抗压及抗拉强度有较大变化区间,钙芒硝质盐岩的弹性模量和抗拉强度较大;③ 通过三轴压缩试验获得含不同杂质盐岩内摩擦角的量值明显低于纯盐岩,而黏聚力均大于纯盐岩。除纯盐岩外,硬石膏质盐岩的内摩擦角和黏聚力相对较小。     

某尾矿料的物理力学性质试验研究

尾矿的物理力学性质如干密度、强度等与其堆存深度关系的密切程度与一般的土有较大的区别。对广东省大宝山槽对坑尾矿库尾矿料进行的物理力学性试验研究中, 得出了e-p曲线拟合幂函数方程以及尾粉砂内摩擦角和孔隙比的关系。研究表明, 各种尾矿都具有一定的凝聚力。控制尾矿排放工艺, 改善坝体的排水条件是增强坝体的稳定性的必要条件。