赤泥基泡沫地聚物用泡沫剂的制备与性能研究

赤泥地聚物具有速凝、高强度、低成本等优异性能,弥补了泡沫轻质土凝结时间短、强度低和水泥价格高的缺陷。为了制备适用于赤泥地聚物的碱性泡沫剂,本文研究了发泡剂、稳泡剂的种类及掺量对泡沫性能的影响,根据气泡性能指标确定了复合泡沫剂最优配方。分析了单一起泡剂与复配泡沫剂对赤泥基泡沫地聚物抗压强度、湿容重及微观结构的影响。复配泡沫剂制备的泡沫地聚物孔结构均匀致密,孔径分布均匀,均优于单一起泡剂,满足工程要求。

赤泥-钢渣基胶凝材料稳定土性能研究

为实现交通工程绿色、低碳建设,以路基稳定土用胶凝材料为研究对象,选用赤泥、钢渣等固体废弃物,基于地质聚合物合成技术,制备了可替代水泥的赤泥-钢渣基胶凝材料。通过响应面法开展了赤泥-钢渣基地聚物类胶凝材料的配合比设计,采用红外光谱仪、X射线衍射仪以及扫描电镜等方式揭示了赤泥-钢渣基地聚物类胶凝材料稳定土工作性能参数和强度形成机理。结果表明:赤泥-钢渣基地聚物类胶凝材料7 d抗压强度为10.17 MPa,28 d抗压强度可达24.9MPa。新型胶凝材料掺量6%时,稳定土7d无侧限抗压强度达1.37MPa,水稳定性系数为64.6%,且赤泥-钢渣基地聚物类胶凝材料CBR强度达到81.7%,远高于规范要求。微观分析表明,赤泥-钢渣基地聚物类胶凝材料结构致密,水化产物为C-S-H凝胶和C-S-A-H凝胶。扫描电镜分析表明,赤泥基地聚物类胶凝材料水化产物在土中相互交接,包裹土颗粒,稳定土随着水化产物的增加而变得坚固。研究成果能够促进交通工程绿色低碳建设,并提升赤泥等固废的资源化利用效率。

千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究

基于矿井开采逐渐向深部发展,巷道围岩呈现高地压、大变形、难支护的特点,常规锚网支护已难以控制巷道围岩变形的情况.通过对华丰煤矿-1100水平巷道破坏机理的研究,提出了采用马蹄形巷道支护断面和全封闭支护的理念,加强底板承载能力和巷道抗蠕变能力;根据千米深井巷道围岩流变特性,研究得出了围岩地压得到合理释放趋于稳定时进行永久支护的时机和距离,并在永久支护中实施锚注加固,使松散破碎岩块胶结成整体,提高了围岩的内聚力和内摩擦角,使围岩由"软"变"硬",使无支护作用的围岩体变为支护结构,同时锚注锚杆成为全长锚固锚杆,加强了围岩的加固效果,达到安全永久支护巷道的目的.