基于灰关联理论的混凝土抗压强度影响因素分析

基于灰色关联分析具备的发现系统中各因素对系统结果影响差别的特性,运用灰色关联分析方法,分析了粉煤灰掺量、砂率和水灰比等因素对混凝土抗压强度影响的显著程度。结果表明,粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响最为显著,与实际实验结果基本一致。分析得出,灰关联分析方法具备一定的结果分析优势,对于现场混凝土试配具有较好的参考意义。

水力旋流器在中关铁矿尾砂充填中的应用

中关铁矿为地下矿山,采矿方法为阶段空场嗣后充填采矿法。原充填工艺采用全尾砂充填,由于尾砂中细粒级物料占比较大,影响充填体强度,为了提高充填体强度只能增加充填材料使用量,造成了充填作业的成本增加。为提高充填体强度,保证“二步采”采矿安全性,降低充填成本,中关铁矿充填车间在原工艺流程的基础上,通过在立式砂仓的进砂口处增加FX250-GX-B×6旋流器组对尾砂进行分级,提高进入充填砂仓物料的粒度,优化了充填工艺。调试结果表明,在旋流器给料压力为0.09 MPa时可以得到产率较高、粒度较粗的底流尾砂,在给料压力为0.09 MPa的情况下,通过改变充填料浆浓度(最佳为58%)、灰砂比(最佳为1∶4)、充填材料配比(最佳为矿渣微粉:激发粉=55∶45)3个工艺指标,可以提高充填体强度。该设备的成功应用提供了一种通过对尾砂分级、提高底流粒度来提高充填体强度、降低充填材料消耗的可行性办法,在矿山生产中具有推广意义。

砂胶比对地聚合物砂浆强度与干缩性能的影响

为了研究砂胶比对地聚合物砂浆强度与干缩性能的影响,对不同砂胶比条件下砂浆的抗折强度、抗压强度、折压比、干缩率以及孔隙率进行了测试。实验结果表明,地聚合物砂浆的抗折强度和抗压强度随着砂胶比的增大而先增加后降低,且分别在砂胶比为0.4和0.2时达到最大;在探究范围内,折压比随着砂胶比的增大而增大;干缩率随砂胶比的增加呈现出先降低后升高的变化趋势,且砂胶比在0.3时最小;随着砂胶比的增大,地聚合物砂浆的孔隙率和孔径增大,砂浆的致密性明显降低。试验可为地聚合物砂浆的配比优化和后续研究提供有益参考。

某铁矿充填采矿法协同支护充填体稳定性可视化分析

为有效地控制某铁矿二分段充填采场稳定性,提出充填体围岩协同支护机制。在充填采矿法中地下采空区稳定性主要取决于充填体-围岩组合的相互作用机制。为探索围岩与充填体在荷载作用下协同支护作用特征,通过研究不同灰砂比充填体充填采空区过程中与围岩及顶板之间的协同支护的力学特征规律,应用数值模拟方法对不同灰砂比与围岩之间的协同支护作用效果进行深入分析,同时分析矿房开采完成充填后,充填体与顶底柱及围岩的位移量变化、最大拉应力变化以及塑性区变化规律,最终优选出最佳灰砂比,为矿山的安全生产以及降低充填成本提供可靠依据。

低灰砂比细粒尾砂堆存体抗液化强度试验研究

为了评估细粒尾砂堆存体受到爆破或矿震等动力荷载时的抗液化强度,探明堆存体无侧限抗压强度(UCS)、循环应力比(CSR)和有效围压对其抗液化强度的影响规律,对细粒尾砂堆存体试样开展动三轴试验。本文分析了不同强度堆存体动孔隙水压力、动变形、应力-应变关系和有效应力路径发展规律,构建了堆存体液化循环次数的预测模型。结果表明:低灰砂比堆存体动孔隙水压力比达到0.95的时间总早于轴向应变达到5%的时间。液化循环次数随UCS和有效围压增加呈线性增长,随CSR增长呈负幂函数下降。液化循环次数对UCS最为敏感,其次是有效围压。当循环应力比小于0.12时,液化循环次数大于249次,液化风险较低。可根据UCS与液化循环次数的关系,设计配比以保证井下堆存体不液化。

采空区地面充填材料选择的探讨

为解决煤矿开采过程中形成采空区,对生态环境造成巨大破坏的问题,通过分析风积沙和粉煤灰作为充填材料,对风积沙的粒径分布、堆积密度及含水率做了相应的物理学性质测试,在工程实践中对风积沙和粉煤灰按照一定比例进行调配实验。注浆效果较好的配比为水固比为0.5:1,灰砂比5:5及灰砂比7:13时,浆液密度为1.6 t/m3。

风积沙自密实混凝土充填材料配比方案研究

膏体充填开采是煤矿开采技术的重要组成部分,充填材料是膏体充填技术的核心,对充填质量的优劣、充填成本的高低起着决定性作用。如何高效低成本的达到充填效果一直是困扰煤矿的工程难题。近年来,有学者选取风积沙作为充填材料进行了研究,并取得了不错的效果,加之新疆地区拥有较大面积的沙漠,风积沙廉价易得,因此,本文采用对比试验的方法对风积沙自密实混凝土充填材料配比进行设计,探究水泥、粉煤灰、水及风积沙四个因素共同作用下对自密实充填体的力学及工作性能影响规律,确定充填材料的最佳配比。

不同材料对宜昌弱膨胀土膨胀性的改良效果研究

在不同掺入量及不同上覆荷载作用下,对不同材料改良膨胀土的有荷膨胀率进行了试验研究.结果表明,石灰、水泥、粉煤灰、风化砂4种材料均能有效遏制膨胀土的有荷膨胀率,不同的上覆荷载和不同的掺入量对有荷膨胀率的影响较大.随着上覆荷载的增加,各改良膨胀土的有荷膨胀率逐渐减小,说明了增大上覆荷载能较好地抑制膨胀土的膨胀变形.随着各材料掺入量的增加,有荷膨胀率逐渐减小,但减小的幅度有所不同.通过分析试验数据可以看出,当改良材料掺入量最大时,在各级荷载作用下,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率减小量最大,其后依次是石灰、水泥、粉煤灰;当上覆荷载由0增大到75 kPa时,不同改良材料在不同掺入量下,有荷膨胀率减小量最大的是石灰,其次是水泥,再次是粉煤灰,最后是风化砂.

风积沙混凝土早期自收缩变形的影响因素研究及数值模拟

为探讨水胶比、砂率及粉煤灰掺量变化对风积沙混凝土早期自收缩变形的影响,采用非接触式混凝土收缩变形测定方法测定不同水胶比、不同砂率、不同粉煤灰掺量下的风积沙混凝土3 d内的自收缩,得到表征风积沙混凝土早期自收缩变形规律的收缩率曲线,并利用压汞法测定其微观结构。结果表明,水胶比变化对风积沙混凝土的早期自收缩变形的影响最大,砂率次之,粉煤灰最小;考虑了水胶比(砂率、粉煤灰)的影响下建立了风积沙混凝土自收缩变形规律的数值模型。

沙漠砂混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了沙漠砂替代率、粉煤灰掺量、砂率和水胶比对沙漠砂混凝土7、28、56 d抗压强度和28 d劈裂抗拉强度影响;在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土28 d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明:随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为10%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。

粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土力学性能影响

为了研究粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土力学性能影响,进行不同粉煤灰掺量和沙漠砂替代率的沙漠砂混凝土28 d抗压强度和28 d劈裂拉伸强度试验研究,分析粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d的抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。实验结果表明:随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为10%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值。试验结果可为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。

机制砂制备干混砌筑砂浆的试验研究

采用机制砂代替天然砂,并掺加粉煤灰取代部分水泥制备干混砌筑砂浆,通过调整用水量控制其稠度在70~80 mm,重点研究不同掺量的粉煤灰及胶砂比对干混砌筑砂浆基本性能、力学性能及抗冻性能的影响。研究结果表明,砂浆的各项性能与粉煤灰掺量及胶砂比均呈现出较好的线性关系,在胶砂比1∶4且粉煤灰掺量为10%时其用水量最少;在胶砂比1∶3且粉煤灰掺量为10%时,其抗压强度达到最高值42.8 MPa,在冻融循环50次后其强度损失率和质量损失率分别为7.13%和0.4%,力学性能和抗冻性能均为最优。

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用 52 5普通硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺 ,可配制出抗压强度达 2 0 0MPa的活性粉末混凝土 .在掺入一定量的钢纤维后 ,活性粉末混凝土的抗压强度近 2 50MPa,抗折强度达到 45MPa.对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论 .

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗碳化性能的影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土3 d、7 d、14 d、28 d和56 d抗碳化性能试验,分析了粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对混凝土抗碳化性能的影响,建立了混凝土28 d碳化深度与粉煤灰掺量及沙漠砂替代率之间回归关系模型。试验结果表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化深度逐渐增大,且碳化早期比后期增长较快;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率增加,混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小;对于双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土,粉煤灰掺量10%,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小。

活性粉末混凝土(RPC200)的配制试验研究

进行了活性粉末混凝土(RPC200)的配制试验,通过五批试件比较分析了水胶比、砂胶比、减水剂掺量、硅灰与石英粉比等参数对RPC的流动度以及抗折、抗压强度的影响。在保证强度的前提下,用粉煤灰代替部分水泥以改善RPC的流动度,探讨以地方常用材料配制RPC的可能性。

粉煤灰地质聚合物混凝土的强度特性

本文研究了骨料掺量、砂率、养护温度、高温养护时间对粉煤灰地质聚合物混凝土抗压强度,以及劈拉强度、抗折强度、弹性模量、泊松比等力学性能。结果表明:粉煤灰地质聚合物混凝土的抗压强度随骨料掺量及砂率的增加先增大后减小,存在一个相对最优值;强度随养护温度的升高而增大,100℃时达到最大值,且强度增长在高温养护24 h内基本完成。粉煤灰地质聚合物混凝土早期强度较高,7 d以后强度增长较小;劈拉强度随着骨料掺量的增加而提高,抗折强度、弹性模量、泊松比都随骨料掺量的增加先增大后减小,掺量为70%时达到峰值。

高沙充填材料的输送性能研究

通过研究质量浓度、灰沙比、减水剂、缓凝剂等对高沙充填料浆的坍落度、泌水率、初凝时间等输送性能的影响规律,确定了满足充填料浆自流输送性能要求的高沙充填材料配比:灰沙比为1∶8,质量浓度为85%,聚羧酸高效减水剂为0.3%~0.4%,葡萄糖酸钠缓凝剂为0.07%。研究结果表明,随着料浆质量浓度增大,泌水率下降,初凝时间减小。风积沙掺量增加,料浆流动性变差,初凝时间逐渐减小,泌水率增加。减水剂的加入使得泌水率得到大幅度的下降,坍落度显著改善。缓凝剂的加入有效延长了充填料浆的凝结时间,有利于长距离管道输送,葡萄糖酸钠缓凝剂掺量在0.05%~0.09%范围内缓凝效果明显。

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7d、28d、56d和100d抗压强度的影响;在正交试验基础上,保持砂率和水胶比不变,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂高强混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明,随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。

新型胶凝结构下全尾砂充填体配比决策模型

为改进全尾砂胶结充填体配比决策思路,选用新型胶凝材料制备试块,完成力学试验并进行理论分析。设置6组梯度配比全尾砂胶结充填体试块进行单轴压缩,依据试验力学参数及应力-应变关系曲线,建立全尾砂胶结充填体非线性强度模型。基于充填体配比及充填体压缩比能的关联,依据采场充填体与围岩能量匹配原则,建立全尾砂胶结充填体强度配比决策模型。实例验证表明,模型深度关联岩体参数及埋深,且与现场应用及客观规律相吻合,能便捷实现充填体配比的精细决策。

纤维增韧水泥基复合材料抗压强度影响因素研究

对多种纤维增韧水泥基复合材料(ECC)进行各个龄期立方体抗压强度试验,对比水胶比、胶砂比、粉煤灰及矿渣含量和龄期对ECC力学性能的影响规律,得到ECC早龄期强度的增长规律及各个因素对ECC强度的影响规律。研究结果表明,粉煤灰及矿渣含量、水胶比是ECC抗压强度的主要控制因素。