Creep Property of Solidifying Backfill Body of High-Water Material

On the basis of the creep test of bigh-water materisl solidifying backfill body(abb. HW body), This paper discusses its creep properties- The visco-elasto-plastic model, which shows the creep properties of HW body, is developed, and the creep contitutive equations are deduced. The visco-elastoplastic model is proved by the experiments and practice.

Super energy flows in a waveguide filled with air and left-handed materials

The phenomena of super energy flows are studied theoretically and numerically in a parallel-plate waveguide which is filled with two layered equally-thick different media, i.e. air and specific left-handed materials （LHM） with εr1 = -1/（1 ＋δ） ＋iγ and μr1 = -（1 ＋ δ） ＋ iγ. In this special waveguide, two-directional super-energy flows are excited by a three-dimensional horizontal electric dipole at the same time, which has transmission patterns different from those of two-dimensional source and three-dimensional vertical electric dipole. We also show that the retardation and loss in LHM are sensitive to the amplitude of super power densities, and the dimensions of waveguide determine the propagating modes, which makes super energy flows more practical.

SUPER-THIN COATING MATERIAL FOR HIGH-GRADE HIGHWAY

The road surface of cement concrete in highway is easily cracked and even destroyed due to inhomogeneous subsiding of the road foundation. In this work, a super-thin-coating material is prepared in order to repair the destroyed thin road surface, in which polymers and steel-fiber are added into ordinary concrete to form a steel fiber reinforced polymer-cement-based composite, the composite was successfully used to repair road surface. Microstructure and mechanical properties of the composites are measured and analyzed.

Stability analysis and control technology of gob‑side entry retaining with double roadways by flling with high‑water material in gently inclined coal seam

To ameliorate the defects of insufcient support resistance of traditional roadside flling bodies for gob-side entry retaining(GER),overcome the inability to adapt to the deformation of surrounding rock,and isolate the goaf efectively,a new type of high-water material as a roadside flling body for GER technology with double roadways was proposed.The instability analysis and control technology of GER with double roadways by flling high-water material into a gently inclined coal seam were studied.The basic mechanical properties of the new high-water material were investigated through laboratory experiments,and their main advantages were identifed.The reasonable width of the roadside flling wall of a high-water material was obtained by combining ground pressure observation and theoretical calculations.The distribution characteristics of the stress and plastic zone of surrounding rock of GER after being stabilized by the disturbance of the working face were studied using numerical simulations,and the failure range of GER by flling with high-water material was revealed.Based on this,a coupling control technology of anchor cables and bolts+single props+metal mesh+anchor bolts is proposed.Through the coupling methods of arranging borehole peeping and observing the convergences of surrounding rock,the results demonstrate that GER with double roadways by flling with a 1.8-m-wide high-water material has a good control efect.The above research will play an active role in promoting the application of high-water materials in GER roadside flling.

高吸水性树脂对含再生骨料的水泥基材料自收缩性能影响及收缩预测研究

为研究含再生骨料水泥基材料的收缩性能并减小收缩率,利用非接触式自收缩仪探究了高吸水性树脂SAP掺量(0.1%~0.3%)、SAP粒径(30目、60目)对超早龄期、早龄期和长龄期下含再生骨料掺量(0%、50%、100%)水泥基材料自收缩性能影响。结果表明:1)再生水泥基材料的超早期(3 d内)自收缩率可达总收缩率的53.1%~91.6%,且自收缩率的控制效果与再生骨料掺量、SAP掺量、SAP粒径密切相关;2)100%再生骨料可将超早龄期(3 d)和长期(90 d)自收缩率分别提高53%~118%、36.2%~78.5%;3)50%再生骨料掺量下,0.1%~0.3%的SAP掺量范围内可将90 d自收缩率降低32.6%~53.9%,而100%再生骨料掺量下,仅0.3%的SAP才能起到减缩效果;4)SAP目数对自收缩率的削减效果受再生骨料掺量的敏感性高;5)BP神经网络能准确预测不同龄期自收缩率与再生骨料掺量、SAP掺量、SAP粒径的关系,基于此提出了低收缩再生水泥基材料的优化设计策略。

高海拔地质复杂地区喷射混凝土超早强材料应用研究

将纳米早强功能材料、增强型无碱速凝剂及混凝土稳态保塑剂进行有机结合,开发了高海拔地质复杂地区喷射混凝土超早强材料,以解决高海拔地质复杂地区喷射混凝土的超早强性能与工作性能保持、长龄期强度增长的矛盾。研究水胶比、减水剂掺量、纳米早强功能材料、增强型无碱速凝剂及混凝土稳态保塑剂对喷射混凝土的工作性能及抗压强度的影响,通过水化热和水化产物形貌测试探究了其超早强性能和工作性能保持的作用机制,并在某工程进行了工程应用评价。结果表明,8h, 24h和28d的抗压强度分别达到11.9,25.6,53.3MPa。

超高水材料老巷注浆加固技术的研究和应用

超高水材料是近年来发展起来的一种无机注浆充填材料,具有凝固时间短、早期强度高、流动性好等特点,超高水材料注浆充填可以将老巷内的空间全部充实,防止有害气体集聚及煤层自燃,同时充填体可与围岩共同承受工作面回采时的超前应力。为了保证回采期间过老巷的安全问题,防止有毒有害气体溢出,东庞矿西庞井提出超高水材料老巷注浆加固技术的研究和应用,通过对东庞矿西庞井在回采期间对老巷的注浆加固,确保了工作面在过老巷期间的正常回采,保证了矿井产量,并取得了良好的应用效果。

巷旁充填留巷顶板结构分析与围岩控制技术

为研究沿空留巷顶板结构特征及其支护技术,基于弹性力学薄板理论,建立了沿空留巷顶板悬板结构模型,推演了两种边界条件下悬板主应力表达式,构建了应力比例系数作为薄板破坏判据,研发了沿空留巷巷内顶板斜拉锚索加强支护、巷旁超高水材料复合支护技术。研究结果表明:锚网索支护沿空留巷过程中实施超前预裂切顶,顶板可形成悬板结构,该结构随上覆顶板运动可形成一对边简支一对边自由和一对边固支简支一对边自由两种悬板形式;在矿山压力作用下两种悬板破坏部位不同,可以此作为布置顶板斜拉锚索的依据;顶板斜拉锚索对悬板起悬吊和水平挤压作用。现场试验结果证明了理论分析的可靠性。

气凝胶材料隔热应用研究进展

气凝胶是一种具有高孔隙率、高比面积、低密度与低热导率的超级隔热材料,有着传统隔热材料无法比拟的隔热性能.通过文献调研,简要介绍了气凝胶的制备方法与隔热机理,归纳总结了气凝胶在航空航天、建筑、织物与新能源汽车动力电池领域的隔热应用,并对气凝胶的局限性和发展做出了总结和展望,以期对后续的相关研究提供帮助.

超高层建筑新材料的种类及其选择原则

超高层建筑中所使用的新材料对其质量、性能、技术要求都非常高。然而由于自身的特性,在实际应用中往往会出现一些问题。所以文章对超高层建筑新材料种类及特性进行深入研究和探讨,以推动超高层建筑的发展。

超高水材料充填减灾减损绿色开采理论与技术进展及展望

深部煤层安全高效开采与生态环境保护是当前煤炭资源绿色开采的重大难题之一。充填开采对于防治深井动力冲击灾害、减少地表下沉、保护生态环境具有显著成效,其中超高水材料水体积比高,充填开采具有工艺简单、适应性强、用料少、充填率高等特点,可有效解决地面环境保护与煤炭资源开采破坏之间的突出矛盾,符合煤炭资源减灾减损绿色智能开采新发展理念的要求。在总结充填开采技术研发背景与发展历程的基础上,阐明了超高水材料充填开采的技术原理、工艺流程及材料性能;重点从充填开采地表沉陷控制“充填体—煤柱”及“充填体—支架—煤体”协同承载等方面揭示了充填开采动力灾害防治机理;提出了减灾减损绿色开采动力灾害防治、智能化感知、地表形变监测与预计及充填装备智能化控制等关键技术,在山东义能煤矿成功进行了超高水材料充填开采实践,并实现了“三下”深部煤层安全高效智能绿色开采。为推进生态文明建设与环境保护,实现现代化矿井减灾减损绿色开采,展望了超高水材料充填开采研究方向为:深化深部超高水材料充填开采岩层控制基础理论、提高超高水材料充填开采技术智能化水平,创新超高水充填与煤系共伴生资源协同开采技术体系,联合超高水材料充填开采与碳捕获、封存及再利用技术,优化智能化绿色开采监测评估体系与方法,为实现深部资源绿色化开采提供科学依据。

温度对汽车零部件切削加工用PCBN复合材料结构与性能的影响研究

以TiN作为主要结合剂,加入一定量的Al粉和Ti粉,研究了烧结温度(1300~1600℃)对TiN⁃Al⁃Ti结合立方氮化硼(CBN)烧结合成聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料的组成、显微结构以及力学性能的影响。结果表明,PCBN试样的物相主要为BN、TiB_(2)、TiN、AlN,烧结过程中Ti与CBN反应生成TiN和TiB_(2)相;PCBN的相对密度、抗弯强度以及硬度随着烧结温度升高总体上呈上升趋势。1500℃烧结时,可以得到综合性能好的复合材料,其相对密度、抗弯强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.1%、807.8 MPa、6.2 MPa·m^(1/2)和3233HV。

高吸水材料在医疗卫生领域的应用

基于高吸水性材料的特殊结构和吸水机理,及淀粉类、纤维素类、合成树脂类和有机-无机复合类高吸水性材料的研究现状,分析高吸水性材料在医疗卫生领域如医用敷料、药用制剂、隔热吸液等方面的应用。高吸水性材料普遍具有较大的相对分子质量,且分子链含有较多亲水基团,吸水量大,吸水速度快,为医疗卫生产品的创新提供了重要支撑。随着工艺技术的发展,人们对医疗卫生用品的要求逐渐提高,更轻薄、更舒适、更安全成为高吸水性材料在医疗卫生领域的未来发展方向。

超大掺量粉煤灰综合稳定基层材料性能研究

传统水泥稳定基层材料具有水泥用量较大、易发生干缩开裂等缺点。比较系统地研究了超大掺量粉煤灰综合稳定基层材料的性能。结果显示:该混合料的力学性能满足目前公路基层底基层无侧限抗压强度设计要求。尤其,其长期力学性能增长率突出,耐久性能明显优于传统基层材料,其应用前景广阔。

SAP预吸硅溶胶对内养护水泥基材料性能的影响及机理

对超吸水树脂(SAP)进行预吸硅溶胶处理,研究了预吸处理对SAP内养护低水灰比水泥基材料性能的影响及机理。研究结果表明:SAP在硅溶胶中吸水时,随硅溶胶质量分数增大,吸水率明显下降;硅溶胶纳米颗粒无法吸附进入SAP半透膜内部,仅吸附于表面,并在水泥基材料水化硬化后,在其表面形成致密C-S-H硬壳层,这两方面因素导致与掺未改性SAP相比,掺改性SAP对低水灰比水泥净浆的减缩效果明显下降,然而SAP表面形成的致密C-S-H硬壳层有助于提升水泥胶砂抗折和抗压强度。

突发传染病疫情背景下民生物资应急保障服务网络优化研究

在涉及传染性疾病的重大突发公共卫生事件发生时,有必要实施区域隔离或封闭等应急管理措施。为封控区内群众提供充足和高效的民生物资保障服务,是确保疫区社会稳定的关键基础工作。充分考虑疫情下民生物资应急保障服务的内涵和主要特征,设计了具有超网络特征的民生物资保障服务网络结构。在此基础上,以最小化运营成本、疫情风险控制成本和随机需求风险损失为优化目标,同时考虑物资流量守恒、工作人员数量等约束条件,构建民生物资保障服务网络设计的优化模型。将优化模型等价变换为相应的变分不等式形式,并证明了该变分不等式形式解的存在性与唯一性后,选取修正投影算法进行求解和计算分析。最后的数值分析结果表明,所提出方法能合理描述和优化传染病疫情影响下的民生物资应急保障服务网络决策,同时分析了疫情风险程度、主体关联程度以及可用工作人员数量上限等关键参数,对民生物资保障最优决策的影响规律。相关成果可为在重大突发传染病疫情背景下,为建立可持续的人道主义民生物资保障系统提供一定的理论基础。

超级铝热剂的发展现状

超级铝热剂兼具铝热剂高放热和纳米材料高活性的特点,在燃烧剂、固体推进剂和火工药剂等领域具有重要应用。当前国内外在超级铝热剂的制备工艺、性能表征、配方设计和微结构调控等方面开展了大量的研究工作,有力促进了超级铝热剂的发展和应用,但对此缺乏系统的总结。基于此,本文综述了超级铝热剂的制备方法和军事应用,通过对近年来国内外学者在超级铝热剂领域研究成果的分析,系统总结了影响超级铝热剂反应特性的主要因素及其影响规律,并在此基础上提出了未来超级铝热剂的发展思路。

超早强水下不分散注浆料在运营隧道中的应用

根据运营隧道的空洞类型、渗漏情况、天窗期治理要求及施工工艺,以硫铝酸盐水泥、粉煤灰、精制石英砂、水下不分散剂及多种功能助剂复合,配制超早强水下不分散注浆料。通过性能试验,优化注浆料各组分配比,制备出初始流动度达330 mm,可操作时间达30 min,水下抗分散性优异,2 h水下成型抗压强度大于5 MPa,28 d水下成型抗压强度40.9 MPa的超早强型水下不分散注浆材料,满足运营隧道2 h天窗期治理要求,大大提高了运营隧道渗漏注浆治理效率及质量。