青岛胶州湾海底隧道涌水断层全断面帷幕注浆技术研究

青岛胶州湾海底隧道F4-4断层破碎带,受构造影响严重,围岩破碎,岩体强度低,出水量大,拱顶自稳能力差,在极端地质条件下存在突水的高风险,施工风险极大.基于这种情况,通过现场试验确定了全断面帷幕注浆技术参数,主隧道注浆加固区范围为隧道开挖轮廓线外5?m;上断面周边注浆扩散半径为1.5m,下断面注浆扩散半径为2?m;注浆终孔间距为3.5m;水灰比为1∶1的超细水泥;注浆压力为3～4MPa;施工工艺选用前进式注浆.最后采用全断面帷幕注浆技术方案和措施在青岛胶州湾海底隧道右线主洞穿越F4-4断层的设计和施工中得到了成功的应用.通过检查孔检验,注浆效果良好,达到了开挖要求.全断面帷幕注浆技术对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.     

水煤浆气化炉耐火材料的损毁原因及改进

分析了水煤浆气化炉用耐火材料的损毁原因,认为熔渣侵蚀、剥落和机械磨损是导致炉衬耐火材料损毁的主要因素,其中以剥落为主;引起剥落的原因是多方面的,包括熔渣渗透引起的结构应力、温度变化引起的热应力、体积膨胀引起的机械应力及组分价态变化引起的体积效应等。以减少熔渣渗透为目的,通过添加适合金属外加剂,研制的新产品具有更高的体积密度和更小的气孔直径,预计可提高炉衬使用寿命10%以上。     

不同煤熔渣对水煤浆加压气化炉用高铬砖的侵蚀

为研究不同煤熔渣对高铬砖的侵蚀机制,选取4种物理化学性能差异较大的典型气化炉用后煤熔渣,采用化学分析、XRD、SEM及EDS等研究了不同煤熔渣的性能及其对w(Cr2O3)≥90%的高铬砖的侵蚀、渗透情况。结果表明:气化炉中煤熔渣主要由SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO组成,但不同煤熔渣的化学组成差异较大,矿物组成及熔融特性温度也不同;在相同条件下,高铬砖侵蚀的主要影响因素是温度和熔渣的化学组成,随温度升高,煤熔渣对高铬砖的侵蚀急速加剧;煤渣中的熔融指数较低时,煤熔渣对高铬砖的侵蚀渗透较为严重;煤熔渣中低熔点相向材料内部渗透、渣中SiO2等对材料中ZrO2等的反应溶解是造成高铬砖失效的直接原因;高铬砖表面形成镁铝铬铁复合尖晶石致密层可以有效降低高铬砖的侵蚀程度。     

连铸中间罐覆盖剂对镁质喷涂料使用效果的影响

考察了普通覆盖剂、炭化稻壳覆盖剂和镁质涂料专用覆盖剂对镁质中间罐喷涂料使用效果的影响,并采用能谱分析和扫描电镜对涂料残样进行分析,研究中间罐渣中各成分在镁质涂料中的渗透情况,结果表明,使用镁质涂料专用覆盖剂的中间罐渣对涂料的侵蚀和渗透作用很小,提高了中间罐镁质涂料的使用效果。     

混凝土的收缩机理——建造更耐用、更持久的工程

干燥收缩是混凝土的一个复杂性质,测定时存在一个长期的内部应力作用过程.通过两种主要的物理作用机理:吸附作用和分离压力作用,解释了混凝土的干燥收缩机理,并对基于两种机理建立的预测方法与试验结果进行了比较.主要包括:(1)水分在窄裂口处的直接观测;(2)不同材料的吸附曲线和吸附长度变化;(3)新拌混凝土和早期混凝土的毛细收缩;(4)防水处理混凝土的收缩机理;(5)离子浓度对收缩的影响.研究结果表明,吸附作用在水泥基材料的收缩作用中仅起到次要的作用.收缩是混凝土结构在干燥过程中产生裂缝的根源,而裂缝的存在又会降低腐蚀环境下混凝土结构的使用寿命.因此,更好地理解混凝土的收缩机理有助于今后建造更耐用、更持久的结构工程.     

中间包吹氩去除钢水夹杂物

通过现场实验,研究了中间包吹氩位置和氩气流量对钢水洁净度的影响,重点探讨了在注流区吹氩对钢水洁净度的影响.结果表明:在T型中间包注流区内进行合适流量吹氩可提高钢水洁净度,在浇铸区拐角处和塞棒附近吹氩对钢水洁净度没有明显的影响;在注流区内吹氩,合适的氩气流量为6L·min^-1,与不吹氩相比,钢中总氧降低率和夹杂物的去除率均可提高10%左右,但15L·min^-1的大流量吹氩将会显著增加钢中总氧和大型夹杂物数量.分析认为:注流区内大的湍流强度可将氩气泡击碎成弥散小气泡,大量小气泡在钢液中上浮,不但提高了气泡捕捉夹杂物的概率,而且增加了夹杂物之间的碰撞机会,其结果是增大了夹杂物的粒径,促进了夹杂物的上浮去除;同时,注流区离水口距离最远,在注流区吹氩,碰撞长大的夹杂物有更长的时间上浮排出.以上两个因素的共同作用,使得在注流区吹氩对去除钢水夹杂物有显著效果.     

添加CaAl4O7-MgAl2O4对低碳镁碳砖抗热震性的影响

在以93％(w)镁砂、3％(w)铝粉、4％(w)石墨、外加4％(w)酚醛树脂为基础配方的低碳镁碳砖组成中,采用CaAl4O7-MgAl2O4复合材料为添加剂等量取代镁砂,研究其加入量(其质量分数分别为2％、4％、6％、8％)对低碳镁碳砖抗热震性的影响.结果表明:随着添加剂加入量的增大,低碳镁碳砖的热膨胀系数、弹性模量(E)及高温抗折强度(Re)基本上均呈下降趋势,而抗热震性Re/E指数增大.因此,添加CaAl4O7-MgAl2O4有利于提高低碳镁碳砖抗热震性;但添加过量时,对抗热震性不利,以添加6％(w)为宜.     

高抗热震性氧化铝空心球砖的研制

以氧化铝空心球为骨料，基质中加入适量的SiO2及硅线石，生产出了热震稳定性好、重烧线变化率小的氧化铝空心球砖。     

ρ-Al2O3加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以烧结莫来石(w(Al2O3)>45%)、电熔莫来石(w(Al2O3)>70%)、刚玉(w(Al2O3)>99%)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)>99.5%)、SiO2微粉(w(SiO2)>92%)、ρ-Al2O3微粉(w(Al2O3)>83.0%)等为主要原料,制备了莫来石-刚玉浇注料试样,经110℃24 h、1 000℃3 h和1 400℃3 h处理,研究了ρ-Al2O3加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%对莫来石-刚玉浇注料性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量的增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度下降,显气孔率增大,抗热震性和抗渣性逐渐变好。110℃24 h处理后强度逐渐增大;1 000℃和1 400℃处理后强度和永久线变化率则是先增加后减小,当ρ-Al2O3加入量为2%时达最大;试样的高温抗折强度先增加后减小,以ρ-Al2O3加入量为3%时最大。     

浇注成型刚玉质弥散型透气砖的性能研究

以板状刚玉、蓝晶石、α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料,通过加入松香酯类微泡引气剂和非离子型增稠泡沫稳定剂配成浇注料,振动浇注成型后于1 500℃3 h烧成制备了刚玉质弥散型透气砖,研究了浇注料的流动性和体积稳定性,以及透气砖内气孔分布情况和透气性能.结果表明:添加引气剂和泡沫稳定剂,可以通过浇注成型方法制得弥散型透气砖,引气剂和泡沫稳定剂的用量决定了浇注料中气泡的形成、数量、大小和稳定性;引气剂和泡沫稳定剂对浇注料的流动性和养护期间的体积稳定性有一定影响;浇注料在烧成过程中的体积稳定性可以通过添加蓝晶石来调节.