安徽理工大学教育部矿山地下工程研究中心
- 作品数：249 被引量：1,302H指数：19
- 相关作者：夏红兵马瑞秋张阳阳陈文峰宋海清更多>>
- 相关机构：安徽建筑工业学院土木工程学院合肥工业大学土木与水利工程学院山东大学土建与水利学院岩土与结构工程研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省高校省级自然科学研究项目安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程理学更多>>
- 不同长度石灰岩动态压缩力学性质试验研究被引量：21
- 2018年
- 为研究高应变率下岩石力学性质尺寸效应,采用Ф50mm分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对直径50mm,长度为15~100mm的12种规格的石灰岩试件进行冲击加载试验。结果表明,石灰岩试件单轴动态抗压强度存在明显的尺寸效应,动态抗压强度随试件长度变化呈先增大后减小的趋势,在试件长度为60mm时强度最大;长度为15~35mm的试件应力-应变曲线的形态变化比较大,试件长度大于35mm时随着试件长度的增大应力-应变曲线大致形态变化不大;随着试件长度的增大,试件的峰值应变呈减小趋势,试件的动态弹性模量呈先增大后减小的变化趋势在试件长度为60mm时存在一个峰值;随着试件长度的增大破碎程度呈先减小后增大的变化趋势与强度存在相关性,强度越大试件破坏越弱。
- 平琦张号苏海鹏
- 关键词：岩石动力学尺寸效应SHPB
- 膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆的减缩特性研究被引量：3
- 2019年
- 开展了膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆的减缩特性研究,分析了不同硫铝酸盐类膨胀剂掺量对碱-激发矿渣砂浆自收缩、干缩和抗压强度的影响,使用压汞仪研究了掺膨胀剂碱-激发矿渣砂浆的孔结构特征。结果表明,硫铝酸盐类膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆自收缩和干缩具有一定的抑制作用,可降低收缩的增长速率,3%掺量下可分别减小自收缩35.4%和干缩29%。膨胀剂对碱-激发矿渣砂浆早期强度影响明显,但随龄期发展,其影响作用减弱,28 d时,膨胀剂组与对照组抗压强度相近。膨胀剂可增大碱-激发矿渣砂浆大于20μm的孔体积,有利于减小孔径小于20μm的孔体积,形成更为密实结构。
- 陈佩圆王鹏举王亮施宇航
- 关键词：膨胀剂自收缩干缩
- 膨胀剂和含水率对预拌补偿收缩混凝土微观结构的影响被引量：2
- 2015年
- 为研究膨胀剂和干拌混合料含水率对预拌补偿收缩混凝土微观结构的影响,进行了贮存期为7d,5种膨胀剂掺量(0%、4%、6%、8%和10%),3种含水率(0.5%、1.0%和1.5%)情况下的预拌料混凝土微观结构试验。结果表明:当膨胀剂掺量为0%到6%时,随着膨胀剂掺量的增加,针棒状钙矾石AFt晶体在混凝土内部的孔洞和微裂缝中不断生长,且和C-S-H凝胶逐渐搭接在一起形成相互交错的网状结构,C-S-H凝胶和Ca(OH)2晶体间构成的微界面及内部大量空隙被填实,混凝土孔隙率减小,形成了较为均匀密实的连续体;当膨胀剂掺量为8%和10%时,在混凝土内部除致密的胶凝连续体和原有的裂缝外,会产生由于膨胀性能过大引起的新微裂缝,且随膨胀剂掺量的增加,新微裂缝的尺寸也有所增大,导致混凝土的孔隙率增加。随着干拌混合料含水率的增加,混凝土中凝胶数量相对减少,且和Ca(OH)2晶体的黏结性逐渐下降,孔洞的数量和尺寸增加,导致孔隙率增大,密实度下降。
- 张阳阳马芹永
- 关键词：补偿收缩混凝土膨胀剂含水率孔隙率
- C/SiC复合材料的动态力学性能及微观结构分析被引量：5
- 2016年
- 对三种不同短切碳纤维体积含量(16%、21%、24.8%)的C/SiC复合材料利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行了常温下的冲击力学试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试件破坏后的断口进行扫描。实验结果表明:C/SiC复合材料试件动态单轴抗压强度随应变率的增加而增大,表现出较强的应变率效应。在各个复合材料试件的断口均有明显的纤维拔出,随着碳纤维体积含量的增加,断口处被拔出的纤维数量显著增多,且拔出后的长度也相对较长,说明试件制备过程中短切碳纤维与碳化硅基体的结合较紧密,增韧效果也就越理想,由此可以推断纤维拔出是C/SiC陶瓷基复合材料的主要吸能和增韧机制。
- 邵彬彬徐颖许维伟郑志涛
- 关键词：短切碳纤维体积含量陶瓷基复合材料分离式霍普金森压杆
- 再生骨料预处理对混凝土力学性能的影响
- 2018年
- 对原再生骨料R0和分别对其进行CO_2碳化、水泥浆裹石、水泥浆裹石CO_2碳化处理得到的再生骨料R1、R2、R3进行物理力学性能试验,分析了再生混凝土的抗压和劈裂抗拉强度。结果表明:与R0比较,R1只能有效降低吸水率。R2使压碎指标下降约11.7%,但吸水率增加了约30.6%。R3虽然吸水率增加了约6.2%,但比R2降低了约18.7%;压碎指标R3下降了约14.1%,比R1降低了12.5%。R3再生混凝土抗压和劈裂抗拉强度较R0再生混凝土提高幅度明显;当再生骨料掺量为70%时,抗压强度最高,抗压强度提高了约8.2%。对再生骨料进行水泥浆裹石CO_2碳化处理,能有效改善再生骨料性质。
- 张经双张方德
- 关键词：再生骨料预处理再生混凝土力学性能
- 西部钻井法“一钻成井”新型高强复合井壁力学特性被引量：4
- 2023年
- 针对西部地区富水弱胶结地层中深、大钻井井筒“一钻成井”支护难题,提出采用高强钢板-混凝土复合井壁新型结构。首先,以内蒙古鄂尔多斯市陶忽图煤矿北风井为工程原型,基于相似理论推导了复合井壁结构模型试验相似指标,通过正交模型试验,研究了不同井壁厚度、混凝土强度等级和钢板型号情况下高强钢板-混凝土复合井壁的力学特性。其次,采用数值模拟方法,计算分析了高强钢板-混凝土复合井壁极限承载力的影响因素及其变化规律。然后,根据模型试验与数值计算结果,构建了高强钢板-混凝土复合井壁承载力和混凝土抗压强度提高系数计算公式,并给出了各影响因素的取值范围,同时提供了该种井壁结构的工程应用设计优化方法。最后,分析了复合井壁结构中锚卡的力学作用效应。研究结果表明,在复合井壁结构中,由于高强钢板屈服强度高,可更好地对中间混凝土产生复合约束作用,混凝土抗压强度提高系数可达2.3~2.6,井壁承载力显著提高。在相同条件下,与Q345钢板相比,高强钢板(Q460~Q620)-混凝土复合井壁的极限承载力可提高7.14%~19.46%,井壁厚度可减薄8.18%~19.52%,且增大内层钢板厚度更有助于提高井壁极限承载力。复合井壁结构中锚卡约束着内钢板,使其达到屈服应力后不会过早发生屈曲失稳,同时对中间混凝土提供约束作用,保证其处于三向受压状态,2者起到很好的复合作用,有利于井壁结构整体受力。
- 姚直书许永杰程桦方玉王宗金王瑞
- 关键词：钻井法凿井高强钢板复合井壁力学特性
- 不同结构形式的EPS混凝土动态力学性能研究
- 2016年
- 通过EPS混凝土试件的制作与养护,对三种不同结构形式的EPS混凝土进行冲击压缩试验,结果表明混凝土动态抗压强度随着应变率的增加,近似线性增大,当其做垫层时,抗冲击效果最佳。
- 冉雪美
- 关键词：EPS混凝土峰值应力应变率结构形式
- 不同含水率蒸压轻质混凝土拉压性能试验研究
- 2022年
- 为研究不同含水率蒸压轻质混凝土的拉压性能及含水率对其能量参数的影响,对蒸压轻质混凝土进行了不同含水率下的劈裂抗拉和单轴压缩试验。试验结果表明:蒸压轻质混凝土的峰值应力和弹性模量随含水率的升高逐渐降低,而峰值应变逐渐增加;随着含水率的增加,蒸压轻质混凝土的拉压强度逐渐降低,且降低的速度越来越慢,并趋于稳定;蒸压轻质混凝土吸收的总能量和弹性能随着含水率的增加逐渐降低,总体呈先陡后缓的降低趋势,而耗散能则缓慢增长。
- 马芹永赵慧敏袁璞王静峰王波沈万玉
- 关键词：含水率
- 西部含水弱胶结围岩-充填层-钻井井壁流固耦合作用机理分析被引量：1
- 2023年
- 钻井法凿井具有本质安全、机械化程度高和成井质量好等优点,是我国深立井施工自动化、智能化的发展方向。开展钻井井壁、充填层和含水弱胶结围岩共同作用机理研究,为钻井法凿井在西部深厚含水弱胶结岩层中应用提供基础。首先,针对钻井井壁在正常使用阶段的工作条件,构建含水弱胶结围岩-充填层-钻井井壁流固耦合作用模型,基于厚壁圆筒理论、广义有效应力原理和达西渗流理论推导渗流场、应力场解析解;然后,以即将建设的陶忽图煤矿北风井为工程背景,得到该井筒周围渗流场及应力场分布规律,并通过数值计算方法对解析解进行验证。在此基础上,研究充填层的作用机理,分析充填层对井壁长期外荷载的影响。结果表明:径向有效应力分布曲线与孔隙水压力分布曲线的变化规律相似,越靠近井筒中心,孔隙水压力及径向有效应力越小;环向应力总体表现为越靠近井筒中心越大,最大值出现在井筒内侧。降低充填层的渗透率和增加充填层的厚度,提高了充填层分配有效应力和孔隙水压力的能力,传递到井壁的有效应力和孔隙水压力均降低;增大弹性模量,提高了充填层分配有效应力的能力,传递到井壁的有效应力降低。在西部地区钻井法凿井中,不应采用碎石充填,应研制高性能水泥砂浆充填材料;在钻进过程中,应控制偏斜率,提高充填层有效厚度。研究结果揭示了西部含水弱胶结岩层钻井井壁在使用阶段的受力机理,为钻井井壁长期受力分析提供了基础。
- 姚直书李欣慰程桦黄献文方玉王晨
- 关键词：钻井井壁流固耦合
- 富水岩层中充填层流固耦合作用分析被引量：1
- 2022年
- 为揭示西部地区孔隙型含水岩层中钻井法凿井壁后充填层的流固耦合作用机理,基于广义有效应力原理和达西渗流理论,构建了流固耦合作用下富水岩层、充填层和钻井井壁共同作用数值模拟分析模型。以可可盖煤矿中央回风井为工程背景,数值模拟计算得到306m深处井壁外荷载为1.98MPa,其外荷载折减系数为0.647。通过选取充填层厚度、弹性模量和渗透率进行三因素三水平正交计算,结果表明,与远场水压相比,外荷载折减系数为0.605~0.771,小于现行规范规定的1.0,且井壁承受的外荷载与弹性模量呈负相关,与充填层渗透率呈正相关,在实际工程中壁后充填宜选用高性能微膨胀的胶结性材料。研究结果表明,在西部孔隙型含水岩层中,钻井法凿井壁后充填层不但具有固井和封水作用,而且还具有减载功能,从而为该类地层条件下钻井井壁设计优化提供了依据。
- 姚直书乔帅星李欣慰程桦王宗金
- 关键词：钻井法凿井数值模拟
