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碱激发二元/三元复合工业废渣胶凝材料的力学性能与微观机制 被引量：20
1
作者 宋维龙 朱志铎 +4 位作者 浦少云 宋世攻 彭宇一 顾晓彬 魏永强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期22070-22077,共8页
为探究多元工业废渣在碱激发材料力学性能方面产生的协同效应,以水玻璃和氢氧化钠作为激发剂,以粉煤灰(FA)作为基础粉料,粒化高炉矿渣微粉(GGBS)和钢渣微粉(SS)作为外掺复合粉料制备胶凝材料。通过室内试验研究了GGBS、SS和GGBS+SS分别... 为探究多元工业废渣在碱激发材料力学性能方面产生的协同效应,以水玻璃和氢氧化钠作为激发剂,以粉煤灰(FA)作为基础粉料,粒化高炉矿渣微粉(GGBS)和钢渣微粉(SS)作为外掺复合粉料制备胶凝材料。通过室内试验研究了GGBS、SS和GGBS+SS分别与FA复合及其掺量对标准养护净浆试样抗压强度、抗折强度和弹性模量的影响,并利用扫描电镜(SEM)和压汞(MIP)试验分析了硬化浆体微观形貌和孔隙分布特征的内在机制。结果表明,SS单独掺入会延缓FA基碱激发材料早期(3 d)抗压强度的发展,但与GGBS复合掺入则可弥补其自身不足,从而增强材料抗压强度;单掺40%GGBS时,试样3 d和28 d抗压强度分别增长了152.5%和81.9%,复掺40%(GGBS+SS)时,试样3 d和28 d抗压强度分别增长了89.2%和72.0%;复掺GGBS+SS对早期(3 d)抗压强度的提升效果虽弱于单掺GGBS的情况,但对后期(28 d)抗压强度的促进作用与单掺GGBS基本相当;此外,GGBS单独掺入会造成试样压折比增大,材料脆性增强,而与SS复合掺入则可改善材料的脆性;相同强度条件下,复掺GGBS+SS试样的弹性模量大于单掺GGBS试样,具有更好的抵抗变形的能力;SS单独掺入会降低基体内胶凝产物的生成数量,但与GGBS复合掺入可使试样达到与单掺GGBS试样同等致密水平的微观结构;SS单独掺入会造成基体内部毛细孔增多,孔隙体积增大,与GGBS复合掺入则可使得毛细孔转化为体积更小的凝胶孔,从而促进材料宏观力学强度的提高。 展开更多
关键词 碱激发材料 粉煤灰 矿渣 钢渣 抗压强度 抗折强度 弹性模量 微观结构
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锚杆-泡沫铝联合支护防治冲击地压试验研究 被引量：5
2
作者 姚精明 许自文 +1 位作者 王建 王路 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期620-626,共7页
冲击地压巷道围岩控制是防止冲击地压发生的重要研究内容。基于冲击地压发生条件、锚杆支护特点和泡沫铝力学特性,提出了锚杆-泡沫铝联合支护冲击地压巷道方法。为了研究锚杆-泡沫铝联合支护冲击地压巷道机制,运用相似模拟理论,对锚杆-... 冲击地压巷道围岩控制是防止冲击地压发生的重要研究内容。基于冲击地压发生条件、锚杆支护特点和泡沫铝力学特性,提出了锚杆-泡沫铝联合支护冲击地压巷道方法。为了研究锚杆-泡沫铝联合支护冲击地压巷道机制,运用相似模拟理论,对锚杆-泡沫铝联合支护试样的力学特性进行单轴压缩试验研究。研究结果表明:试样单轴抗压强度与其锚杆支护密度成正比关系,与泡沫铝支护厚度成正幂数关系;试样完全破坏所耗散能量与试样支护的锚杆根数和泡沫铝的厚度成正线性关系,剩余能量系数与试样支护的锚杆根数和泡沫铝的厚度成负线性关系;试样弹性能指数与试样支护的锚杆根数和泡沫铝的厚度均成负对数关系,试样冲击能系数与试样支护的锚杆根数和泡沫铝的厚度均成负对数关系。由此可见,随着锚杆支护密度、泡沫铝支护厚度的增加,锚杆-泡沫铝联合支护试样冲击倾向降低,试样完全破坏释放的能量减少,试样发生冲击破坏危险性降低。研究结果为锚杆-泡沫铝联合支护冲击地压巷道提供理论依据。 展开更多
关键词 冲击地压 相似模拟 泡沫铝 锚杆 机制
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基于突变理论的岩溶隧道拱顶安全厚度分析与失稳预测 被引量：24
3
作者 邹洋 彭立敏 +3 位作者 张智勇 雷明锋 彭龙 施成华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2651-2659,共9页
为解决岩溶地区隧道安全施工的问题,在突变理论基础上,对岩溶隧道顶板安全厚度及稳定性问题进行研究。基于弹性梁模型,综合考虑围岩自重和隧道坡度等因素,建立隧道拱顶突变失稳的判别方程,得到岩溶隧道顶板安全厚度的计算公式,并分析相... 为解决岩溶地区隧道安全施工的问题,在突变理论基础上,对岩溶隧道顶板安全厚度及稳定性问题进行研究。基于弹性梁模型,综合考虑围岩自重和隧道坡度等因素,建立隧道拱顶突变失稳的判别方程,得到岩溶隧道顶板安全厚度的计算公式,并分析相关因素对顶板安全厚度的影响规律。在此基础上,进一步提出隧道拱顶失稳预测方法,并结合工程实例进行验证。研究结果表明:溶腔水压力、溶腔大小、围岩弹模对拱顶安全有着重要影响;基于突变理论得到的岩溶隧道顶板安全厚度计算方法在实际工程应用中具备可行性与较高的准确性,建立的顶板失稳预测模型能有效预测岩溶隧道拱顶失稳时间。 展开更多
关键词 岩溶隧道 突变理论 安全厚度 稳定性分析 失稳时间预测
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现浇隧道侧墙混凝土早期收缩开裂行为 被引量：13
4
作者 李宝枝 卞桂荣 +2 位作者 李明 徐文 田倩 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第10期115-118,123,共5页
基于考虑材料、结构、环境、施工等多因素交互作用机制的收缩模型,评估了绝热温升、自收缩及功能材料对现浇隧道侧墙混凝土早期收缩开裂行为的影响。结果表明,通过配合比优化来制备低温升、低收缩混凝土难以抑制侧墙混凝土收缩开裂。采... 基于考虑材料、结构、环境、施工等多因素交互作用机制的收缩模型,评估了绝热温升、自收缩及功能材料对现浇隧道侧墙混凝土早期收缩开裂行为的影响。结果表明,通过配合比优化来制备低温升、低收缩混凝土难以抑制侧墙混凝土收缩开裂。采用功能材料后,侧墙混凝土开裂风险随功能材料在温升阶段的膨胀效能的增加、膨胀持续时间的延长以及在温降阶段的补偿变形的增加而降低。通过对混凝土温度和全过程收缩变形的共同控制,可抑制侧墙混凝土早期收缩开裂。3种典型工况的侧墙混凝土温度与变形监测结果及实体长期跟踪结果与评估结果一致。 展开更多
关键词 现浇混凝土 开裂风险 温度 收缩变形 工程实践
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地铁暗挖隧道断层破碎带突水涌砂原因分析及处治技术 被引量：16
5
作者 陈剑 魏义山 +3 位作者 江红 何卫 王树英 胡钦鑫 《隧道建设》 北大核心 2017年第7期857-863,共7页
青岛黄岛区某地铁区间隧道穿越断层破碎带时发生突水涌砂地质灾害,为保证隧道施工安全及后续顺利开挖,对富水断层破碎带突水涌砂原因及力学形成过程进行分析。富水断层破碎带稳定性差,未进行有效加固,在开挖卸荷和爆破扰动双重作用下,... 青岛黄岛区某地铁区间隧道穿越断层破碎带时发生突水涌砂地质灾害,为保证隧道施工安全及后续顺利开挖,对富水断层破碎带突水涌砂原因及力学形成过程进行分析。富水断层破碎带稳定性差,未进行有效加固,在开挖卸荷和爆破扰动双重作用下,岩体防突水层厚度超过临界状态,进而导致掌子面发生突水涌砂。考虑到地铁暗挖隧道施工空间狭小、材料运输不便等特点,采用以地表模袋注浆为主、洞内堵水注浆为辅的综合处治措施。结果表明:注浆加固后的掌子面湿润无流动水,浆脉清晰可见,渗漏水量小于1.5 L/(min·m),渗流通道得到有效封堵,保证隧道顺利通过突水涌砂段。 展开更多
关键词 地铁暗挖隧道 断层破碎带 突水涌砂 模袋注浆
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一种新型袖阀管双液注浆加固工法 被引量：14
6
作者 陈剑 魏义山 +2 位作者 江红 瞿同明 王树英 《铁道建筑》 北大核心 2016年第4期102-106,共5页
传统的袖阀管双液注浆技术通常将水玻璃与水泥浆在袖阀管内混合,液浆凝固速度快,极易造成堵管,影响工程质量和工期。为解决注浆堵管问题,在充分阐述袖阀管注浆机理的基础上,提出一种新型袖阀管注浆技术。新技术的特点在于使用3根管分别... 传统的袖阀管双液注浆技术通常将水玻璃与水泥浆在袖阀管内混合,液浆凝固速度快,极易造成堵管,影响工程质量和工期。为解决注浆堵管问题,在充分阐述袖阀管注浆机理的基础上,提出一种新型袖阀管注浆技术。新技术的特点在于使用3根管分别注入水泥浆、水玻璃及套壳料,水玻璃与水泥浆在地层内混合。该方法在青岛市地铁R3线嘉(年华)—灵(山卫)区间得到应用,分别使用钻孔取芯法和开挖取样法,结合隧道开挖引起的地表沉降曲线对袖阀管注浆加固效果进行评估。结果表明,该注浆工法有效杜绝了堵管现象,能提高围岩强度,降低地层渗透性。 展开更多
关键词 袖阀管 注浆机理 浆液堵管 新型双液注浆技术 注浆效果评价
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含软弱结构面岩体蠕变力学模型 被引量：5
7
作者 赵晨阳 雷明锋 +3 位作者 贾朝军 张逆进 彭龙 龚琛杰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3541-3549,共9页
针对现有岩体蠕变力学模型在岩体加速蠕变阶段模拟存在的不足,基于Kachanov-Rabotnov蠕变损伤理论研发一种非线性元件,并将该非线性元件和Burgers蠕变模型串联形成六元件的非线性黏弹塑性蠕变模型,以实现对含软弱结构面岩体加速蠕变阶... 针对现有岩体蠕变力学模型在岩体加速蠕变阶段模拟存在的不足,基于Kachanov-Rabotnov蠕变损伤理论研发一种非线性元件,并将该非线性元件和Burgers蠕变模型串联形成六元件的非线性黏弹塑性蠕变模型,以实现对含软弱结构面岩体加速蠕变阶段的模拟。研究结果表明:根据所建立的模型,若试样未发生加速蠕变,则蠕变变形为稳态蠕变速率与时间的积;若发生加速蠕变,则需要乘以材料常数λ;试样在衰减蠕变阶段的蠕变速率随时间逐渐降低;当剪切应力较低时,剪切蠕变速率减小至恒定值,处于稳态蠕变阶段;随着剪应力增加,经过稳态蠕变后的试样蠕变速率迅速增加,蠕变变形也急剧增加并最终导致试样被破坏;所提出的模型能够描述结构面的时间相关特性,可以对含软弱结构面岩体的剪切蠕变特性进行较全面描述。 展开更多
关键词 软弱结构面 蠕变变形 剪切强度 蠕变模型 损伤
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基于独立分量分析的黏土欧拉数与物理力学指标关系研究 被引量：2
8
作者 单浩 张思卿 +3 位作者 赵晔 曹永刚 徐寿政 刘鑫 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期50-55,共6页
为了分析欧拉数与物理力学指标的关系,首先采用室内土工试验测定了不同黏土的孔隙比、黏聚力、内摩擦角,通过选择测试土块、确定放大倍率、图像处理和细观特征参数提取等4个步骤测试黏土欧拉数;然后基于独立分量分析(ICA)方法,利用Matla... 为了分析欧拉数与物理力学指标的关系,首先采用室内土工试验测定了不同黏土的孔隙比、黏聚力、内摩擦角,通过选择测试土块、确定放大倍率、图像处理和细观特征参数提取等4个步骤测试黏土欧拉数;然后基于独立分量分析(ICA)方法,利用Matlab编制计算程序,建立了黏土欧拉数与孔隙比、黏聚力和内摩擦角的关系式;最后对关系式进行验证.结果表明:欧拉数越大,联结带数目越多,颗粒接触较为紧密,凝结趋势较强,宏观上表现为孔隙比越小,强度指标越大;ICA方法能够对所获取的解混信号进行正交化和归一化处理,去除黏土物理力学指标间的多重共线性,关系式系数矩阵的条件数恒等于1,获取的待定系数值最稳定;回归方程相关系数为0.978 0,验证组试验值与计算值误差仅为0.67%.该关系式具有较高稳定性、相关性和准确性,有助于为准确预测欧拉数和分析细观结构特征提供条件. 展开更多
关键词 欧拉数 孔隙比 黏聚力 内摩擦角 独立分量
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