煤矿混凝土耐久性研究

煤矿混凝土耐久性研究

一、Study on durability of concrete in coal mine(论文文献综述)

任瑜强[1](2021)在《再生混凝土细骨料—赤泥复合充填材料的试验研究》文中进行了进一步梳理随着现代化建设的脚步地不断加快,老旧建筑的拆除带来了大量的建筑固废;与此同时,由于铝金属材料的需求量倍增,随之在其生产过程中会产生大量的固体废渣:赤泥。这些固废正在侵害着人类赖以生存的环境。为能够消纳固废,提出了一种新型充填材料。这不仅为建筑固废的资源化利用提供了有效的解决方案,还能够有效的降低煤矿井下充填成本。本文基于以上构思,对于再生混凝土细骨料-赤泥复合充填材料的整体性能进行了研究。首先进行了不同配比的单轴抗压强度试验,分析并确定了充填膏体的最佳配比和影响其单轴抗压强度的主要因素,同时得出了其单轴抗压强度与龄期的变化规律,并通过微观分析其强度增长的机理研究分析了充填膏体试块在不同龄期下电阻率随配比变化规律,以及充填膏体试块在不同配比下电阻率随龄期变化规律,不同配比下抗压强度与其电阻率关系,并将充填膏体试块的单轴抗压强度与电阻率、温度变化规律进行拟合,建立了不同配比下抗压强度与电阻率、温度的拟合方程,得出试验结论。在耐久性能研究中,进行了热稳定性、抗酸腐蚀性能、抗渗性能试验,通过室内试验来模拟矿井下的温度、浸泡溶液、水压力等来综合测评充填材料的耐久性能。为该充填材料的可行性提供了数据支撑和理论指导。并提出了该充填材料适合的服役环境,为实际充填工程的材料选取提供了参考。本文的研究结果如下所示:(1)得出了再生混凝土细骨料-赤泥复合充填材料的最佳配比,并通过分析得出了影响充填膏体试块单轴抗压强度的主要因素以及其单轴抗压强度随龄期、配比的变化规律及其单轴抗压强度、龄期等与电阻率的变化规律;通过分析不同配比下龄期与电阻率的混合拟合方程,得出公式,可通过该拟合公式来表征龄期与电阻率的关系,即ρ=-60.45×e^((-t/2.91))+63.83;通过分析不同配比下抗压强度与电阻率的拟合方程,可通过该拟合公式来表征抗压强度与电阻率的关系,即qu=0.040ρ-0.170。(2)再生混凝土细骨料-赤泥复合充填材料的热稳定性能相对较差,材料耐高温的性能较差,但其在高温下后期的抗压强度趋于稳定,故再生混凝土细骨料-赤泥复合材料制备成的充填膏体更加适合在煤矿井下温度场的温度相对高的矿井下进行服役;通过分析不同配比下的单轴抗压强度与温度的拟合方程,得出公式,可通过该公式来表征抗压强度与温度的关系,即qu=-0.012T+3.420。(3)再生混凝土细骨料-赤泥复合充填材料的抗酸侵蚀性能相对较好,尤其针对单SO42-因素的侵蚀,但其在高温下后期的抗压强度趋于稳定,故再生混凝土细骨料-赤泥复合材料制备成的充填膏体适用于我国北部煤矿井下含有酸性废水或偏碱性的矿井下进行服役。(4)充填膏体的抗渗等级为P6,渗透性能较好,抗渗等级相对较弱。(5)通过试验研究表明,再生混凝土细骨料-赤泥复合充填材料适用调配的膏体与我国北方煤矿井下较深位置的环境匹配度较高,这一位置的水环境呈酸性或碱性,且水温较高。

张平[2](2021)在《深厚粘土层不均匀冻结压力作用下混杂纤维混凝土井壁结构研究》文中研究说明在深厚冲积层冻结法凿井中,由于冻结孔偏斜、盐水流量分配不均等原因,造成冻结井筒外层井壁受到的冻结压力呈现不均匀特性,特别是在深厚粘土层中恶化了外壁的受力条件,易导致外壁产生受拉破坏等事故,严重威胁着井筒施工安全。为此,为提高外壁抵抗不均匀冻结压力的能力,本论文提出采用混杂纤维混凝土作为筑壁材料,开展了深厚粘土层不均匀冻结压力作用下混杂纤维混凝土井壁结构研究。首先,根据淮南顾桥煤矿东回风井冻结段外壁在深厚粘土层位施工时发生破坏情况,以及实测冻结压力进行分析,表明外壁受到的冻结压力不均匀性明显,是外壁破坏的主要原因;并通过两淮矿区深厚粘土层外壁承受冻结压力实测数据分析表明,冻结压力不均匀较为普遍。为防止外壁破坏,应提高井壁混凝土的抗拉性能。其次,根据深厚粘土层冻结井筒外壁的受力机理,选择混杂纤维混凝土作为筑壁材料来提高外壁承受不均匀冻结压力的能力。通过正交试验方法,得到了井壁混杂纤维凝土优化配合比,并进行其抗压、抗拉、抗折、轴心抗压等力学性能试验和微观结构分析。结果表明混杂纤维提升混凝土抗压强度不明显,但能使混凝土抗拉强度和抗折强度分别提高44.85%和31.34%,并能增强混凝土延性和改善其内部结构。随后,对配制的混杂纤维混凝土开展了相关的耐久性研究,结果表明混杂纤维能提升混凝土的抗渗、抗冻融和抗硫酸盐腐蚀能力,能满足井壁混凝土耐久性要求。然后,考虑厚径比的影响,利用ANSYS软件对新型外壁结构进行了模拟计算,得到了不均匀压力系数分别为0.1、0.2、0.3情况下的外壁应力分布特征,并回归得到了井壁承载能力计算公式。最后,对该种新型外壁结构进行了不均匀荷载作用下相似模型加载试验,得到了该种井壁结构的变形特征和应力特性,并得出在0.2不均匀压力系数下井壁极限承载力为小荷载6.8MPa、大荷载8.2MPa,与数值模拟计算结果较为吻合。论文研究结果表明,混杂纤维能显着提高井壁混凝土的抗拉强度,满足井壁的耐久性要求,同时能改善混凝土的脆性破坏特征,提高井壁结构可靠性,是深厚粘土层不均匀冻结压力作用下井壁结构的优良材料。图51表24参84

周昱程[3](2021)在《滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征》文中指出人类使用的80%以上物质均源自矿业,矿产资源是国家经济发展的重要物质基础。但是,经过数百年的开采,地球表面的资源已经濒临枯竭。理论上,地球的成矿空间分布从地表至地下10,000 m,因此向地球深部进军是我们必须要解决的战略科技问题。但是,深部地层“高应力、高渗透压、高地温和强腐蚀”的环境特点对工程提出了前所未有的挑战。作为矿井安全的咽喉,井壁混凝土的选择是地下工程的重中之重。本文围绕中国东部滨海正在建设的纱岭金矿,根据现实地下环境设计并研发一种由石英砂、微丝纤维和纳米硅灰等组成的高强度、高韧性水泥基材料(High strength and toughness cementitious composites,简称 HSTCC),探明不同种类混凝土的冲击倾向性特征,明确典型种类混凝土受静、动力荷载作用下的破坏模式、能量特征和损伤程度,揭示相应硬化净浆受温度—复合盐耦合影响下的物相变化和破坏机理,通过探测受环境影响后的硬化净浆中C-(A)-S-H的结构形态以及纳米尺度力学性能反演宏观性能特征。取得的创新成果如下:(1)混凝土具有与岩石一样,能够积蓄变形能并产生冲击破坏的性质,称为混凝土的冲击倾向性。对不同强度等级、掺量和种类纤维混凝土进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性能量指数、冲击能量指数、动态破坏时间和脆性指数测定。结果表明:普通混凝土的抗压强度越高,冲击倾向性越强。纤维的掺入可以有效降低混凝土的冲击倾向性。HSTCC的相关冲击倾向性参数均最为优异,钢丝端钩型钢纤维混凝土次之。(2)采用单轴伺服压力机、声发射(AE)装置、分离式霍普金森压杆(SHPB)和超声检测分析仪研究C70普通高强混凝土(NHSC)、C70钢纤维混凝土(SFRC)和HSTCC三种典型种类井壁混凝土在静载和动载作用下的破坏模式与能量演化特征。结果表明:在静载条件下,NHSC中多条裂纹的汇合形成一个贯通裂纹,而在动载作用下,破坏时释放的弹性能会造成巨大的损伤。SFRC中纤维的存在使单个裂缝分割成多个扩展方向,在混凝土中掺入纤维是一种有效的耗能方式。HSTCC具有较强的抗冲击能力,它可以通过自身的结构特征储存裂纹,耗散能量,并保证其完整性。(3)通过X射线衍射(XRD)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等微观定量方法研究了硬化净浆的物相组成、形貌和孔结构特征,并计算了水化程度(DoH)和火山灰反应程度(DoPR),以表征SFRC和HSTCC在滨海超深井环境中的性能变化。结果表明:高强度、高韧性硬化净浆(HSTHP)相比较于高性能硬化净浆(HPHP),其早期的DoH和DoPR很低,而受深部高地温影响后DoH和DoPR上升极为明显,这有利于HSTCC的抗渗性和耐久性。SFRC的失效原因复杂,其可能主要是由于水化氯铝酸盐(Friedel盐)的结晶压力诱发的,而导致最终的强度退化。(4)采用29Si和27Al固体核磁共振(NMR),SEM和纳米压痕技术研究硬化净浆中C-(A)-S-H的分子结构特征,元素变化和纳米尺度力学性能。结果表明:HSTHP受60℃和复合盐环境影响后C-(A)-S-H平均主链长达7.19,Ca/Si大幅降低及高密度和超高密度凝胶含量上升,其微观结构更加致密,宏观性能进一步提升。通过综上试验,HSTCC纱岭金矿进风井标高-1,120m的马头门处得以应用。本文的相关研究成果对于保障深部地下工程中作业人员的安全具有重要意义。

周子豪[4](2021)在《煤矿地面环境中度劣化RC柱力学性能退化规律研究》文中研究指明煤矿地面环境作为一种较为常见的工业环境,存在大量的有害介质。这些有害介质与煤矿生产中的荷载耦合作用下会对构件产生不同程度的破坏。本文在已有研究的基础上对中度劣化的RC柱力学性能退化规律进行研究,同时对构件加载方法进行改进,以提高试验的效率及安全性,研究获得的主要结论和创新如下:1.试验得到了在构件中度劣化的状态下,构件不同部位混凝土的碳化深度,抗压强度等数据。通过对这些数据的分析研究,发现对于大偏心RC柱,其混凝土劣化程度与混凝土所处应力状态相关,受压的混凝土的劣化程度小于受拉侧混凝土。对于损伤劣化RC柱,两侧混凝土劣化程度的差距更为明显。本文分别对劣化柱和损伤劣化柱不同位置混凝土抗压强度-劣化周期关系曲线进行拟合,得到相应公式。2.本文对劣化和损伤劣化RC柱钢筋锈蚀率和钢筋力学性能进行研究。研究发现,钢筋的锈蚀与混凝土的劣化之间存在对应关系,劣化后的混凝土表面酥松且出现裂缝,使得有害介质可以直接与钢筋接触,加速钢筋的锈蚀。此外,研究还得到了不同锈蚀状态下钢筋的力学性能,发现钢筋锈蚀对钢筋力学性能的影响不仅仅是通过削减截面尺寸,拟合出锈蚀率-钢筋力学性能曲线。3.本文对构件力学性能试验的加载方式进行了改进,采用横向加载方式取代传统的竖向加载方式。采用横向加载后,构件在安装的过程中仅需对一个方向进行对中,而竖向加载需要对两个方向进行对中;同时横向加载有效减少了试验过程中构件的重心高度,不需像竖向加载一样全程布置防护措施。同时,本文结合理论计算及试验数据,得到两种加载方式间的荷载换算方法。4.对中度劣化状态下劣化和损伤劣化RC柱力学性能的退化规律进行了研究,发现:进入中度劣化以后,构件力学性能退化速度明显加快,且对于损伤劣化柱这种现象更为显着。结合混凝土和钢筋的研究结果,对中度劣化RC柱的劣化机理进行分析,并基于此提出中度劣化状态下劣化和损伤劣化RC柱承载力劣化规律。

谭颖峰[5](2020)在《高水压下井壁混凝土硫酸盐腐蚀规律研究》文中进行了进一步梳理随着国家西部开发战略的实施,在深部地下空间和深埋矿产资源开发国家战略推进下,近20年来,西部地区建设了大量的深大井筒,所处的地质与水文地质条件复杂,含水层众多、深部地层水的矿化度一般较高,其中时常出现富含腐蚀性水的地层。近年来,井壁受地下水腐蚀灾害越来越多,造成了重大损失,井筒服役环境复杂,同时井壁混凝土处于高水压环境下,掌握高水压环境下井壁混凝土的腐蚀规律是进行腐蚀防治的前提,其理论和实际意义重大。针对高水压作用下井壁混凝土硫酸盐腐蚀问题,综合采用室内试块试验、理论分析、工程实测方法开展研究,获得主要创新成果如下:(1)为获得含硫酸盐高压水作用下井壁混凝土腐蚀后的SO42-浓度、腐蚀传输速率规律,试验中为降低检测误差,尽可能降低混凝土中粗骨料对测试分析的影响,采用水泥砂浆试块进行了有压腐蚀试验,测定一定腐蚀龄期后,腐蚀试样不同深度处SO42-含量。为加速混凝土的腐蚀速率,采用10%的硫酸钠溶液作为腐蚀介质(采用高浓度腐蚀溶液为常用试验方法),试验中选取不同的腐蚀介质水压力(0MPa、2.5MPa、5MPa)和不同的砂浆水灰比(0.4、0.5、0.6),测定不同腐蚀深度(5mm、15mm、25mm、35mm)处SO42-含量。研究表明,压力越高,同深度处腐蚀离子含量越高,水灰比越大,腐蚀越显着;高水压致使硫酸根离子的传输速率和传输深度大大提高,水压为5MPa比水压为0MPa时,腐蚀试样5mm深度处,水灰比0.4、0.5和0.6腐蚀试件的SO42-含量提高了6.03、6.21和6.60倍;水头压力改变了SO42-原有的传输模式,SO42-不再单独以浓度差扩散的方式进行传输,而是以一种压力差驱动的渗流和浓度差驱动的扩散耦合传输。(2)基于菲克第二定律和能斯特-普朗克方程,在前人已有研究成果的基础上,考虑了腐蚀介质水压力和水灰比的影响,建立了硫酸根离子含量随时间、深度变化的分布模型,并且与实测数据进行了对比分析,水压力0MPa、2.5MPa时计算值与实测值吻合程度较好,水压力5MPa时计算值与实测值有一定的误差,建立的分析模型能够反映浓度场-压力场耦合作用下的硫酸根离子的传输特性,分析成果为高水压下硫酸根离子的传输规律研究奠定了理论基础。(3)针对高水压环境中的井壁内缘腐蚀物软化和泥化现象,采用室内腐蚀试样试验方法,研究高水压作用下的混凝土碳硫硅钙石型硫酸盐腐蚀规律。试验中采用10%的硫酸钠溶液作为腐蚀介质、选取砂浆水灰比0.5、不同的腐蚀介质水压力(0MPa、2.5MPa、5MPa)、不同石灰石粉掺量(石灰石粉/胶凝材料比为0、15%和30%),采用XRD、SEM/EDS和FT-IR等微观测试方法对腐蚀120d后腐蚀产物进行物质组成及成分检测分析,获得了腐蚀龄期0、30d、60d、90d、120d腐蚀试样强度变化规律;研究表明,石灰石粉的掺量越大,试块的强度变化越大,最终强度也越低;5MPa水压下腐蚀120d时,掺量为0%、15%和30%的强度损失率分别为51.16%、57.92%和59.38%;水压对试块腐蚀的影响主要体现在加快了腐蚀速率,腐蚀试件的总体强度与腐蚀龄期呈先增长后下降的趋势,这是由于SO42-与水化产物发生反应,试块中的孔隙不断得到填充,但随着腐蚀的进行,生成物把孔隙填满后产生巨大的内应力,导致试块产生微裂隙,最终微裂隙相互贯通使试块开裂。在无压状态下,砂浆的主要腐蚀产物为石膏;腐蚀溶液压力为2.5MPa时,腐蚀产物为石膏、钙矾石或碳硫硅钙石;腐蚀溶液压力为5MPa时,主要的腐蚀产物为钙矾石或碳硫硅钙石,不同腐蚀介质水压力作用下腐蚀产物有差异。腐蚀溶液压力为5MPa时,试样表面和内部的腐蚀产物也不尽相同,表面主要以碳硫硅钙石为主,内部主要以钙矾石为主。(4)内蒙古鄂尔多斯市某矿副井井筒服役约10年后,基岩段井壁内表面出现不同程度腐蚀,对腐蚀区域腐蚀产物、地下水水质进行取样分析,获得了腐蚀产物的主要物质组成为石膏、钙矾石和碳硫硅钙石等,井壁腐蚀区域地下水中的硫酸根离子含量达2328mg/L。根据井壁内表面生成的不同腐蚀产物,分析了其腐蚀物生成机理,副井井筒内缘混凝土处于干湿循环、年温度变化(-5~20℃)的复杂服役环境中,分析认为水压差驱动的渗流和浓度差驱动的扩散耦合作用是导致井壁内缘混凝土的腐蚀破坏的主要原因,多种因素作用下生成的腐蚀产物——碳硫硅钙石致使井壁内缘软化和泥化。结合高水压下混凝土试件试验的腐蚀规律研究,初步分析认为井壁外缘在高水压作用下腐蚀速率可能更快,腐蚀可能更严重,应引起足够重视,提出了井壁外缘硫酸盐腐蚀技术路线。本文研究获得了高水压作用下井壁混凝土的腐蚀规律,研究成果为研究高应力状态、高水压深井井壁腐蚀提供理论支撑。研究成果对加深井壁服役环境下的腐蚀机理认识和腐蚀防治均具有重要理论和实际意义。该论文有图78幅,表21个,参考文献100篇。

周淑春[6](2019)在《复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土宏观性能演化规律与微观机理研究》文中提出基建投入增加导致我国对水泥的需求量增长,带来较大的环境污染和资源耗费,采用石灰石粉等矿物掺合料替代水泥作为辅助胶凝材料配制复合混凝土不仅可以实现固废再利用而且进一步节能减排。本文系统研究复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土宏观性能演化规律与微观机理,涵盖复合石灰石粉胶砂基本性能和混凝土配合比优化设计、辅助胶凝体系水化热性能和复合石灰石粉混凝土自收缩性能、基本力学性能、单轴受压性能、与钢筋界面粘结性能及一般大气环境中耐久性能,探明复合石灰石粉混凝土的微观机理,提高石灰石粉等综合利用资源化效率,为混凝土产业转型升级和绿色化提供理论指导和技术支持。主要结论和创新成果如下:(1)揭示复合石灰石粉胶砂基本性能变化规律,提出复合混凝土配合比优化设计方法。石灰石粉、粉煤灰、矿渣对胶砂流动性均有不同程度的提高,其提高作用由高到低依次为:粉煤灰>石灰石粉>矿渣。掺量小于20%时,石灰石粉可以提高胶砂的早期强度。辅助胶凝材料复掺比单掺可以更好地改善胶凝体系的力学性能,其后期强度随着石灰石粉掺量的提高会出现不同幅度的下降。提出基于控制浆骨比-固定基本参数法的复合石灰石粉混凝土配合比优化设计方法。(2)获得辅助胶凝体系水化热性能演变规律,揭示石灰石粉在水化早期的加速机理。水化初期,辅助胶凝体系水化放热量持续增长,在3d前释放50%75%热量,后期逐渐减少。掺加石灰石粉等能显着降低辅助胶凝体系早期放热量与水化放热总量,且石灰石粉降低幅度最大。0.40水胶比时,石灰石粉-粉煤灰双掺水化放热量最小,较水泥砂浆降低47.6%。辅助胶凝体系7d水化放热量及早期放热速率随着石灰石粉比表面积增加而增大,且7d水化放热量和水化放热总量随着水胶比增大而增大。石灰石粉的微晶核作用能加速C3S早期水化,促使掺石灰石粉的试样提前出现第二放热峰,但降低了放热速率峰值。(3)揭示复合石灰石粉混凝土自收缩性能演变规律,建立自收缩预测模型。复合石灰石粉混凝土自收缩率随龄期先快速增长,后逐渐平缓,20h自收缩率达到72h的60%以上。相同水胶比时,混凝土自收缩率随石灰石粉比表面积增大而增大,掺加450m2/kg和650m2/kg石灰石粉的混凝土自收缩率比掺加350m2/kg石灰石粉混凝土分别增加5%25%和20%35%;相同石灰石粉比表面积时,自收缩率随水胶比的增大而减小,0.40水胶比和0.35水胶比混凝土自收缩率比0.49水胶比混凝土分别增加5%20%和20%30%。建立复合石灰石粉自收缩预测模型,能准确反映复合石灰石粉混凝土自收缩率与石灰石粉比表面积、龄期之间关系。(4)给出复合石灰石粉混凝土力学性能变化规律,建立强度预测模型。抗压呈拉裂型破坏,劈裂抗拉及抗折早期破坏出现在粗骨料与水泥砂浆粘结界面,后期为粗骨料劈裂破坏。随着石灰石粉比表面积增大,混凝土力学性能略有提高,但早期强度仍低于普通混凝土,28d试验结果难以达到95%的配制强度值。石灰石粉-粉煤灰混凝土抗压强度普遍低于石灰石粉-矿渣、石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土。基于单纯形重心设计法,建立考虑水胶比、石灰石粉比表面积、辅助胶凝材料掺配比例等因素的复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣-水泥混凝土强度预测模型,计算结果与实测结果吻合度较高。(5)明确复合石灰石粉混凝土单轴受压性能演变规律,建立应力-应变本构模型。极限荷载作用下,棱柱体试件多为沿对角线的剪切破坏,90%圆柱体沿竖向的劈裂破坏,10%沿表面剪切破坏。建立了圆柱体与棱柱体混凝土试件的强度关系式fc(28)0.90665f’,给出混凝土试件的尺寸效应。复合石灰石粉混凝土的弹性模量会随着峰值应力增大而提高,最大超过规范规定弹性模量计算值的11%,对规范公式进行修正得到了弹性模量的计算公式,建立了复合石灰石混凝土单轴受压本构方程,吻合度较好。(6)给出钢筋-复合石灰石粉混凝土粘结性能演变规律,得到粘结锚固特征值。极限荷载作用下,钢筋-复合石灰石粉混凝土试件发生劈裂拔出破坏,设置横向箍筋的试件发生塑性破坏。粘结界面挤压明显,混凝土与钢筋的咬合肋在拉拔破坏后几乎磨平。粘结滑移曲线与普通混凝土相似,可以分成微滑、滑移、劈裂、下降、残余5个阶段。极限粘结应力与混凝土抗压强度呈正相关,参数β与石灰石粉比表面积成二次抛物线关系,而与水胶比近似呈线性关系。得到复合石灰石粉混凝土粘结锚固特征值,证实混凝土中掺入石灰石粉、粉煤灰和矿渣后粘结性能得到很大的改善。(7)揭示复合石灰石粉混凝土抗冻性能退化规律及碳化深度增长规律。随着冻融循环次数增加,复合石灰石粉混凝土试件的表观形态持续劣化,质量损失率持续增加,相对动弹性模量则持续下降,水胶比越大则质量损失率越大。混凝土的碳化深度随着水胶比的增大而增大,当水胶比和石灰石粉比表面积相同时,石灰石粉-粉煤灰双掺混凝土碳化深度是石灰石粉-矿渣双掺混凝土或石灰石粉-粉煤灰-矿渣三掺混凝土的两倍,后两者碳化深度相近,碳化深度发展曲线与dt(28)a t具有很好的相关性。(8)探明辅助胶凝体系微观结构,揭示复合石灰石粉混凝土宏观性能的微观机理。C-S-H凝胶含量随着水化龄期逐渐增加,粉煤灰和矿渣二次水化导致Ca(OH)2的含量在后期逐渐降低,石灰石粉有效抑制早期AFt向AFm的转化。辅助胶凝体系水化放热微观机理:石灰石粉充当C-S-H的成核基体,加速水泥的水化。水泥占比降低减少水化产物量,矿渣和粉煤灰二次水化导致C-S-H凝胶的衍射峰值增长。混凝土自收缩微观机理:石灰石粉中CaCO3与C3A反应产物体积增大,补偿收缩;石灰石粉比表面积增大促进熟料水化产生毛细孔负压,引起混凝土自收缩;粉煤灰二次水化滞后,降低混凝土的收缩。混凝土力学性能演变微观机理:辅助胶凝材料活性低,降低混凝土早期有效浆体量和早期强度;粉煤灰等二次水化生成水化硅酸钙等凝胶,增强了砂浆整体强度,矿物掺合料改善混凝土颗粒级配,致使其后期强度增长。混凝土耐久性退化微观机理:水胶比增大或石灰石粉比表面积减小,都会造成复合石灰石粉混凝土孔隙率增大,密实度降低,耐久性能减弱,尤其是石灰石粉-粉煤灰双掺且掺量较大时,石灰石粉和粉煤灰的分散和稀释作用尤为显着,因而需要合理控制辅助胶凝材料掺配比例以及优选材料。

袁猛[7](2019)在《非自燃煤矸石混凝土在冻融硫酸盐侵蚀下的耐久性研究》文中研究说明随着煤炭开采量的日渐累积,伴随着煤炭开采而产出的煤矸石不仅占用土地资源,还会造成环境污染等问题,煤矸石的回收利用成为一项具有研究意义的课题。将煤矸石作为骨料加入到混凝土中可以实现绿色环保的社会和经济效益,本论文以非自燃煤矸石作为混凝土骨料,替代石子和沙子,对非自燃煤矸石混凝土的抗压强度和耐久性进行试验研究,为非自燃煤矸石混凝土的利用提供科学依据。本文的主要研究内容和结论如下:通过试验研究了选取水胶比为0.4、0.45和0.5及粉煤灰替代率为0%、5%、10%、15%及20%下非自燃煤矸石混凝土在养护龄期3d、7d及28d的抗压强度值及变化规律。通过试验结果可知:3d强度可以达到28d强度的75%81%,7d强度可以达到28d的73%99%。对于3d和7d的早期强度而言,粉煤灰替代率在0%20%变化范围内抗压强度随粉煤灰的替代率先增大后减小,10%替代率的粉煤灰可以提高混凝土的早期强度。但在28d时粉煤灰对抗压强度的影响已不显着,W0.4F10组强度比W0.4F0组的高2%,比W0.4F20组的高7.8%。相同粉煤灰替代率的情况下,水胶比越大,28d抗压强度越低。通过力学性能试验得出的最优配合比为水胶比0.4,粉煤灰替代率10%,以此配合比为基准配合比,取粉煤灰替代率为0%、10%和20%,水胶比为0.4、0.45和0.5,Na2SO4浓度变量取为0%、2.5%、5%和10%,通过单一冻融、单一硫酸盐侵蚀和冻融硫酸盐侵蚀耦合这三种环境下的耐久性试验研究,以质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度损失率为评价标准,综合的反映了不同影响因素对非自燃煤矸石混凝土的耐久性能影响。其抗冻能力随水胶比的增大而降低,抗压强度损失率随粉煤灰替代率的增加,呈先减小后增大的变化规律,当粉煤灰替代率为10%时,抗压强度损失率最小。冻融循环对其破坏要比Na2SO4溶液侵蚀更加严重,耦合作用下损伤最严重,单一冻融的冻融次数在5075次而耦合作用下只有2550次。同时结合扫描电镜结和能谱分析的微观试验,研究了不同环境下非自燃煤矸石混凝土的微观情况。由试验结果可知:冻融侵蚀循环会使煤矸石骨料产生微观裂缝,同时在Na2SO4侵蚀的作用下,混凝土内部生成Na2SO4结晶和针状钙矾石结晶,这些膨胀性结晶体破坏了水泥胶体与煤矸石骨料之间的胶结作用。从能谱分析中可以看到单一硫酸盐侵蚀和冻融硫酸盐侵蚀耦合作用后,混凝土内部存在大量的Na元素,Na2SO4对煤矸石混凝土的侵蚀较为明显。运用Origin软件拟合函数建立了冻融循环作用下各评价指标与循环次数、水胶比和粉煤灰替代率的二元曲面模型,并建立了冻融硫酸盐侵蚀耦合作用下各评价指标和影响因素之间的多元回归模型。通过残差图评价了各拟合模型的回归精度。根据回归模型推导出非自燃煤矸石混凝土的耐久性寿命预测模型,为实际工程运用提供参考。论文共有图76幅,表35个,参考文献91篇。

郑小磊[8](2019)在《煤矸石粉煤灰充填材料力学性能受矿井水影响试验研究》文中认为充填开采是用充填材料对工作面后方的采空区进行充填的采矿方法,能够有效的控制地表下沉,提高煤炭采出率。本着节能高效的发展思路,采用掺入煤矸石和粉煤灰制备充填材料不仅能够节省充填成本,还能达到废弃物再利用的目的。由于采空区上覆岩层的力学平衡被打破,岩层在应力的作用下产生裂隙,导致地下水流入,所以采空区往往不同程度的含有地下水,充填材料由于长时间充水处于饱和状态,其力学性能和耐久性与正常状态下相比已有了很大的变化。并且在煤矿开采过程中,由于地下水与煤层岩层的接触、人类活动和地层岩性等多种因素影响,矿井水中含有的成分也有很大的变化,水中含有较多的SO42-、HCO3-、Cl-、Na+和Mg2+等离子,长时间处于矿井水中的充填体在这些离子的侵蚀下会发生结构分解,导致充填材料失稳或破坏。本文首先对影响煤矸石粉煤灰充填材料强度的因素进行分析,确定配比方案制作试块并测试试块干燥状态下28d的强度;然后将相同配比的试块进行浸泡,测量不同影响因素下试块的吸水性能及饱水后强度变化;最后通过对粉煤灰的激发改善充填材料的性能。通过试验研究发现:(1)料浆浓度对充填体的坍落度和28d的强度影响较大,灰料比对充填体的坍落度和强度也有较大影响,较大粒径的骨料会一定程度的增加浆体的坍落度,而大量小粒径骨料会增加耗水量,会使其坍落度有所减小。(2)试块在浸泡1d时吸水量最大,到14d基本达到保和状态;吸水量随料浆浓度的增加而降低,随灰料比和矸粉比的减小而增大,大粒径的煤矸石为骨料的试块吸水速度明显高于其他组。(3)试块吸水后的强度变化随料浆浓度的增加而减小,随着灰料比的增加而增加,矸粉比越大,试块吸水后强度变化越小,吸水量最大的两组大粒径骨料做成的试块其吸水后强度变化并不是最大的,吸水量较小的两组小粒径骨料做成的试块与其吸水情况差不多的组相比,其强度变化有所增加;与刚饱和时的强度相比试块在浸泡30d时的强度基本没发生变化,试块在浸泡60d后的强度与刚饱和时的试块强度相比略微减小,但是降低程度不明显,试块在浸泡120d后的强度减小程度比60d的有所增大,而且大灰料比的一组变化更明显。(4)Na2SO4掺加量分别为0.5%和1%对试块的吸水能力和强度改善最好。

姚韦靖[9](2019)在《深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用》文中研究指明地下工程深部开采呈常态化,高地温造成矿井热环境问题制约着进一步开掘。以淮南矿区典型热害矿井朱集东煤矿为工程背景,调研矿区地温分布特征及影响因素,提出主动隔热降温思路,借鉴地面保温材料选用轻集料混凝土构建主动隔热喷层,探究其各项基础性能,开发出适宜井下喷射的新型隔热混凝土材料,采用有限元数值模拟的方法讨论主动隔热巷道围岩温度场分布规律,并提出矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌构想,以朱集东矿深部高温巷道为工程依托,完成工程应用与效果评价。主要研究内容和成果如下:(1)系统分析朱集东矿钻孔测温数据,结果表明地温随深度增加线性递增,地温梯度介于1.7~3.6℃/hm,均值2.60℃/hm,原岩温度31℃一级热害区均深-552.01 m,37℃二级热害区均深-741.01 m。今主要工作水平-906 m和-965 m大部分达到一级热害区,部分处于二级热害区,进一步开发的-1070 m和-1200 m水平绝大部分达二级热害区。(2)以巷道围岩温度控制为研究对象,分析巷道围岩热传导模型,通过建立主动隔热层的方式改变换热系数,阻隔减少围岩放热量。提出采用轻集料混凝土喷层构建主动隔热层,从混凝土导热模型出发,理论上证实轻集料掺入混凝土对隔热能力的改善。(3)采用页岩陶粒、玻化微珠作为粗细轻集料,讨论陶粒全轻集料混凝土(All-lightweight Aggregate Concrete,ALWC)与次轻集料混凝土(Sub-lightweight Aggregate Concrete,SLWC)、玻化微珠次轻集料混凝土(Glazed Hollow Bead Concrete,GHBC)的工作性、高温劣化、抗碳化特性及细微观结构,并与普通混凝土(Normal Concrete,NC)比对,结果表明ALWC和SLWC高温后强度损失、抗碳化性较NC有较大优势,原因在于陶粒轻集料是极好的耐高温材料,内部吸返水效果使得水泥石日趋密实;GHBC高温后强度损失与NC相近,抗碳化性较NC劣,但掺入玻化微珠对拌和物流动性有益;轻集料与水泥基体在微细观形成界面嵌固区,破坏往往是轻集料本身强度低所致,克服了 NC界面区薄弱的劣势。(4)针对隔热混凝土喷层,采用正交试验的方法研发了陶粒隔热混凝土、陶粒玻化微珠隔热混凝土。对于陶粒混凝土,讨论了不同陶粒级配、陶粒、粉煤灰和砂子用量对材料性能的影响;对于陶粒玻化微珠混凝土,讨论了不同陶粒、玻化微珠、粉煤灰和砂子用量对材料性能的影响。性能测试包括表观密度、导热系数、抗压、抗拉、抗折强度,通过极差分析得到各因素对各性能的影响顺序,通过层次分析得到各因素水平对各性能的影响权重,通过功效系数分析得出综合性能最优配比。(5)选用ANSYS有限元软件分析主动隔热巷道围岩温度场分布规律,讨论隔热混凝土喷层导热系数、厚度、围岩导热系数、赋存温度对巷道温度场的影响,结果表明围岩本身热物理属性决定了巷道围岩温度场分布,岩温是最敏感的因素;采用低导热系数喷层、增加喷层厚度的措施可阻隔热量、减少风流对围岩温度场的影响,但随时间延长而减弱,喷层导热系数较厚度敏感度高。故采用低导热系数喷层对于井巷热环境控制有积极意义。(6)结合半刚性网壳锚喷支护结构和隔热混凝土喷层材料,提出一种能够主动隔绝深部岩温的新型功能性支护结构和方法:矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌,利用网壳支护结构的强力支护能力,保证巷道长期稳定;利用隔热混凝土的主动隔热效果,阻断围岩内部热量向巷道传播,起到主动隔热降温之作用。以朱集东矿东翼8煤顶板回风大巷为工程依托,进行约100 m的隔热喷层工业应用,结果表明井下高温热害问题严重,掘进工作面温度长期保持在27℃以上,壁面温度超过27.5℃,相对湿度维持在70%以上,采用隔热混凝土喷层后壁面温度有所下降,现场取样测试结果表明隔热喷层导热系数显着降低。该项技术是一项节能减排的良性措施,为矿井热环境控制提供了新思路。图[117]表[56]参[239]

杨建宇[10](2019)在《沿海变电站环境下混凝土结构耐久性的理论和试验研究》文中认为本文从基于实际工程的调查、检测和分析,发现变电站混凝土构架存在杂散电流对其耐久性的影响,并结合沿海氯离子环境,就变电站混凝土构架损伤调查与杂散电流作用、杂散电流环境下混凝土构架钢筋与混凝土性能退化、沿海变电站环境氯离子侵蚀混凝土、沿海变电站混凝土构架耐久性寿命等问题开展研究,取得了以下主要研究成果:(1)对136座变电站进行了调查与检测评估分析,分析了混凝土构架主要病害的表现形式,对变电站构架构件进行了可靠性检测统计,进行了电与非电环境等情况混凝土构件耐久性损伤对比,得出杂散电流是引起混凝土构架耐久性降低重要因素的结论。分析了变电站混凝土构架杂散电流的形成,提出了杂散电流引发钢筋锈蚀的腐蚀速率计算式。(2)对杂散电流环境下混凝土构架钢筋性能退化进行了研究,根据能斯特方程和Faraday电解第一定律以及质量和能量守恒定律建立了钢筋锈蚀修正模型。通过研究杂散电流以及Cl-耦合情况下钢筋的锈蚀机理,建立了二者耦合时钢筋的锈蚀模型,并得到了在考虑氯离子环境下,钢筋的腐蚀量历时变化计算公式。(3)进行了杂散电流导致钢筋锈蚀的试验,以及与Cl-耦合情况下钢筋锈蚀的试验。基于质量和能量守恒定律提出了试验方法,设计了整个试验及其试验装置。试验研究了杂散电流导致钢筋锈蚀的规律,以及与Cl-耦合情况下钢筋锈蚀的规律,并试验验证了本文建立的理论模型和计算精度。(4)对杂散电流环境下混凝土构架混凝土劣化进行了研究。基于Faraday电解第一定律和内力平衡分析,得到了锈胀应力产生时间及其锈蚀深度历时变化模型,通过研究混凝土开裂前后钢筋锈胀应力发展全过程,得到了开裂临界锈胀应力和开裂时的钢筋锈蚀深度。并建立了从混凝土中锈胀力产生到开裂的混凝土抗压强度和混凝土弹性模量历时模型。(5)针对沿海变电站混凝土构架的表面Cl-浓度,分别在无杂散电流和有杂散电流情况下开展分析和试验研究。试验研究得到了混凝土表面Cl-浓度累积受杂散电流、沿海大气环境氯离子浓度等的影响规律,并分别建立了其与杂散电流、沿海大气环境氯离子浓度等的关系式,综合反映各影响因素,并建立了其在沿海大气环境和沿海变电站环境的时变模型。(6)通过沿海环境氯离子对混凝土侵蚀的时变分析,分别建立了边界和扩散历程的稳态和非稳态情形时的氯离子对混凝土侵蚀的时变模型。试验研究得到了沿海大气环境Cl-扩散系数和Cl-对混凝土侵蚀的时变规律。探索出混凝土表面的Cl-浓度与Cl-扩散系数二者之间的时变规律具有相关性。(7)通过杂散电流环境氯离子对混凝土侵蚀的时变分析,建立了考虑氯离子扩散历程时变性的杂散电流环境氯离子对混凝土的侵蚀时变模型,提出了同时考虑边界和扩散历程非稳态情形时的杂散电流环境氯离子对混凝土侵蚀的时变模型。试验研究得到了沿海变电站环境Cl-扩散系数和Cl-对混凝土侵蚀的时变规律。试验研究得到杂散电流作用对氯离子扩散的影响系数γz与电流电压强度的关系式。(8)针对沿海变电站环境氯离子对混凝土的侵蚀,进行了变电站混凝土构架系统及其构件的耐久性寿命研究。建立了基于多种失效模式的构件或者构件截面耐久性寿命最弱链模型计算公式:建立了构架系统与构件或者构件截面的耐久性寿命关系,建立了系统耐久性寿命分析理论;提出了串联、并联、混联和复杂系统时,结构系统耐久性使用年限计算方法。

二、Study on durability of concrete in coal mine(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Study on durability of concrete in coal mine(论文提纲范文)

(1)再生混凝土细骨料—赤泥复合充填材料的试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 建筑固废混凝土现状
        1.1.2 赤泥现状
        1.1.3 井下充填材料应用现状
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目的及内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
第二章 试验材料及方案
    2.1 试验制备
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试样制备及养护
    2.2 试验方案
        2.2.1 单轴抗压强度试验
        2.2.2 电阻率测试试验
        2.2.3 抗渗性能试验
        2.2.4 直接称重试验(抗酸侵蚀试验、热稳定性试验)
        2.2.5 扫描电镜试验
        2.2.6 X射线衍射
第三章 复合充填材料的强度性能测试
    3.1 复合充填材料单轴抗压强度与配比的关系
    3.2 复合充填材料单轴抗压强度与龄期的关系
    3.3 扫描电镜结果分析
    3.4 小结
第四章 复合充填材料的电阻率特性研究
    4.1 初始电阻率与电流频率的关系
    4.2 初始电阻率与配比的关系
    4.3 初始电阻率与龄期的关系
    4.4 试块单轴抗压强度与电阻率的关系
    4.5 小结
第五章 复合充填材料的热稳定性试验
    5.1 抗压强度与加热时长关系
    5.2 抗压强度与不同温度场的变化规律
    5.3 小结
第六章 复合充填材料的抗酸侵蚀及抗渗性能试验
    6.1 在硫酸溶液中抗压强度与浸泡时间的关系
    6.2 抗蚀系数与浸泡时间的关系
    6.3 充填膏体的抗渗性能
    6.4 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(2)深厚粘土层不均匀冻结压力作用下混杂纤维混凝土井壁结构研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外冻结井壁结构的发展概述
        1.2.1 国内冻结井壁结构发展概述
        1.2.2 国外冻结井壁结构发展概述
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 井壁混凝土研究现状
        1.3.2 混杂纤维混凝土研究现状
    1.4 主要研究内容及方法
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技术路线
2 深厚粘土层冻结法凿井外壁受力分析
    2.1 冻结压力不均匀性实测与分析
        2.1.1 冻结压力不均匀性实测研究
        2.1.2 淮南顾桥煤矿冻结工程实测
    2.2 外壁受力分析
        2.2.1 外壁承受不均匀冻结压力分布规律
        2.2.2 不均匀冻结压力作用下井壁受力分析
        2.2.3 算例分析
    2.3 本章小结
3 井壁混杂纤维混凝土的配制及基本力学性能试验
    3.1 井壁混杂纤维混凝土的配制
        3.1.1 试验原材料
        3.1.2 正交试验配合比
        3.1.3 试件制备与养护
    3.2 井壁混杂纤维混凝土基本力学性能试验
        3.2.1 基本力学性能试验
        3.2.2 试验结果极差分析
    3.3 弹性模量与泊松比试验
    3.4 轴心抗压试验
    3.5 微观分析
    3.6 本章小结
4 井壁混杂纤维混凝土耐久性试验
    4.1 抗渗试验
        4.1.1 试验设计
        4.1.2 试验结果及分析
    4.2 抗冻融循环试验
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 试验结果及分析
    4.3 抗硫酸盐腐蚀试验
        4.3.1 试验设计
        4.3.2 试验结果及分析
    4.4 本章小结
5 不均匀冻结压力作用下井壁结构数值模拟
    5.1 数值模拟概述
    5.2 ANSYS软件概述
    5.3 数值模拟
        5.3.1 正交模拟方案
        5.3.2 模型的建立
    5.4 计算结果及分析
    5.5 混杂纤维混凝土井壁结构极限承载力分析
    5.6 本章小结
6 混杂纤维混凝土井壁结构模型试验
    6.1 相似理论与模型试验概述
    6.2 井壁模型设计
        6.2.1 相似准则推导
        6.2.2 模型参数确定
        6.2.3 配筋计算
    6.3 模型制作与测试元件布置
    6.4 试验加载
    6.5 试验结果及分析
        6.5.1 井壁应变分析
        6.5.2 井壁应力分析
        6.5.3 井壁位移分析
        6.5.4 井壁破坏形态与承载力分析
    6.6 本章小结
7. 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(3)滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 本课题的研究背景及意义
        1.1.1 本课题的研究背景
        1.1.2 本课题的研究意义
    1.2 国内外研究现状及发展动态分析
        1.2.1 匹配深地属性的混凝土结构材料的设计与研发
        1.2.2 深部环境影响下混凝土的破坏行为
        1.2.3 深部环境中服役混凝土物相变化特征以及劣化机理
        1.2.4 深部环境中服役混凝土微结构特征
    1.3 现阶段存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
    1.5 技术路线
第二章 基于深地高应力环境下混凝土冲击倾向性的表征
    2.1 引言
    2.2 试验设计
    2.3 混凝土基本力学性能和冲击倾向性试验方法
        2.3.1 混凝土基本力学性能试验方法
        2.3.2 混凝土冲击倾向性试验方法
    2.4 混凝土冲击倾向性与强度等级间相关关系
        2.4.1 混凝土的基本力学性能
        2.4.2 混凝土的弹性能量指数
        2.4.3 混凝土的冲击能量指数
        2.4.4 混凝土的动态破坏时间
        2.4.5 混凝土的脆性指数
        2.4.6 混凝土的冲击倾向性表征方式
        2.4.7 高强混凝土声发射特征
    2.5 钢纤维对混凝土冲击倾向性的影响规律
        2.5.1 钢纤维掺量对混凝土冲击倾向性的影响规律
        2.5.2 纤维种类对混凝土冲击倾向性的影响规律
    2.6 高强度、高韧性水泥基复合材料(HSTCC)的设计
        2.6.1 功能型混凝土材料设计思路
        2.6.2 现阶段深部矿井混凝土的不适用性
        2.6.3 新井壁材料的设计方法
        2.6.4 HSTCC相关力学性能
    2.7 讨论
    2.8 本章小结
第三章 静动荷载作用下混凝土破坏特征及能量演化机制
    3.1 引言
    3.2 试验设计
    3.3 井壁混凝土受荷载的破坏模式和能量特征
        3.3.1 单轴加卸载对混凝土性能影响的试验方法
        3.3.2 混凝土在静载作用下的破坏模式和能量演化
    3.4 井壁混凝土在动载作用下的破坏模式和能量特征
        3.4.1 动力荷载对混凝土性能影响的试验方法
        3.4.2 混凝土在动力荷载作用下的破坏模式
        3.4.3 典型种类混凝土受动力荷载作用的应力和应变特征
        3.4.4 典型种类混凝土受动力荷载作用能量与损伤特征
    3.5 讨论
    3.6 本章小结
第四章 温度与复合盐耦合作用下混凝土性能演变及机理
    4.1 引言
    4.2 试验设计
    4.3 混凝土宏观性能演变规律
        4.3.1 混凝土抗压强度及相对动弹性模量变化
        4.3.2 混凝土冲击倾向性的演变规律
    4.4 硬化净浆中主要物相含量演变规律
        4.4.1 硬化净浆中自由水和结合水含量
        4.4.2 结合XRD-Rietveld分析硬化净浆中的主要晶体物相
        4.4.3 结合TG分析硬化晶体中的主要非晶体物相
    4.5 硬化净浆微观形貌及孔结构特征
        4.5.1 结合SEM-EDS分析硬化净浆表面微观形貌
        4.5.2 结合MIP分析硬化净浆的孔结构特征
    4.6 混凝土中氯离子渗入含量
        4.6.1 化学滴定测定混凝土中氯离子含量方法
        4.6.2 不同种类混凝土中氯离子渗入含量
    4.7 讨论
    4.8 本章小结
第五章 温度与复合盐耦合作用下C-(A)-S-H结构演化历程及其在纳米尺度下的力学性能
    5.1 引言
    5.2 试验设计
    5.3 硬化净浆中C-(A)-S-H结构特征
        5.3.1 NMR测试及分析C-(A)-S-H结构方法
        5.3.2 干拌胶凝材料(原材料)中主要物相的结构特征
        5.3.3 不同种类硬化净浆中含Si物相结构特征
        5.3.4 不同种类硬化净浆的含Al物相结构特征
    5.4 硬化净浆表面化学元素分布规律
        5.4.1 SEM协同EDS的硬化净浆表面化学元素的试验方法
        5.4.2 不同种类硬化净浆表面单种类化学元素分布特性
        5.4.3 不同种类硬化净浆表面复合化学图像
        5.4.4 不同种类硬化净浆中C-(A)-S-H凝胶的Ca/Si变化特征
    5.5 硬化净浆在纳米尺度下的力学性能
        5.5.1 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的试验方法
        5.5.2 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的分析方法
        5.5.3 不同种类硬化净浆中主要物相纳米尺度的力学性能
    5.6 讨论
    5.7 本章小结
第六章 主要结论、创新点及研究展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)煤矿地面环境中度劣化RC柱力学性能退化规律研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 煤矿地面环境研究现状
    1.3 混凝土材料劣化性能研究现状
    1.4 锈蚀钢筋力学性能研究现状
    1.5 劣化RC柱力学性能研究现状
    1.6 需要进一步研究的问题
    1.7 研究内容及技术路线
2 研究总体方案设计
    2.1 煤矿地面工业环境模拟
    2.2 研究方案设计
3 煤矿地面环境下劣化混凝土材料性能退化规律
    3.1 煤矿地面环境下混凝土强度试验方案
    3.2 试验过程及仪器
    3.3 混凝土力学性能试验结果及分析
    3.4 本章小结
4 锈蚀钢筋力学性能研究
    4.1 试验方法及过程
    4.2 钢筋锈蚀率
    4.3 钢筋锈蚀率发展规律
    4.4 钢筋屈服强度和极限强度退化模型
    4.5 本章小结
5 构件加载方式及数据处理方法
    5.1 实验方法及加载装置
    5.2 加载方式受力分析及加载换算方法
    5.3 横向加载与竖向加载试验数据对比
    5.4 荷载换算方法验证
    5.5 本章小结
6 煤矿地面环境RC柱力学性能退化规律研究
    6.1 试验柱破坏特征
    6.2 承载能力退化
    6.3 延性
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)高水压下井壁混凝土硫酸盐腐蚀规律研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目的和内容
    1.4 研究方法和技术路线
2 高水压下混凝土中SO_4~(2-)传输机理研究
    2.1 引言
    2.2 实验设计
    2.3 试验步骤
    2.4 腐蚀试件不同深度SO_4~(2-)含量检测研究
    2.5 水压作用下SO_4~(2-)传输机理及模型研究
    2.6 本章小结
3 水头压力下混凝土碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀研究
    3.1 引言
    3.2 试验设计
    3.3 试验步骤
    3.4 试验方法
    3.5 砂浆试件的外观形态分析
    3.6 受腐蚀砂浆试件抗压强度影响分析
    3.7 腐蚀产物的微观分析
    3.8 本章小结
4 某矿副井井壁腐蚀破坏研究
    4.1 工程概况
    4.2 井壁腐蚀破坏情况调查
    4.3 井壁混凝土腐蚀物检测以及分析
    4.4 井壁外缘腐蚀的数值计算
    4.5 井壁腐蚀防治技术路线
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土宏观性能演化规律与微观机理研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 复合石灰石粉胶砂基本性能和混凝土配合比设计
    1.3 石灰石粉辅助胶凝体系水化热性能
    1.4 复合石灰石粉混凝土自收缩性能
    1.5 复合石灰石粉混凝土基本力学性能
    1.6 复合石灰石粉混凝土单轴受压性能
    1.7 复合石灰石粉混凝土与钢筋的粘结性能
    1.8 复合石灰石粉混凝土耐久性能
    1.9 复合石灰石粉混凝土宏观性能的微观机理
    1.10 主要存在的问题、研究内容及技术路线
2 总体研究方案和原材料性能
    2.1 总体研究方案
    2.2 试验方法
    2.3 主要原材料性能
3 复合石灰石粉胶砂基本性能和混凝土配合比优化设计
    3.1 研究方案
    3.2 辅助胶凝材料掺配比例对胶砂流动度影响规律
    3.3 辅助胶凝材料掺配比例对胶砂抗折强度影响规律
    3.4 辅助胶凝材料掺配比例对胶砂抗压强度影响规律
    3.5 复合石灰石粉混凝土配合比初步设计及试配结果
    3.6 复合石灰石粉混凝土配合比优化设计方法
    3.7 本章小结
4 辅助胶凝体系水化热性能演变规律
    4.1 试验方案和过程
    4.2 水胶比对辅助胶凝体系水化放热量影响规律
    4.3 石灰石粉比表面积对水化放热量影响规律
    4.4 辅助胶凝材料掺配比例对水化放热量影响规律
    4.5 辅助胶凝材料掺配比例对水化放热总量影响规律
    4.6 辅助胶凝材料掺配比例对水化放热速率影响规律
    4.7 本章小结
5 复合石灰石粉混凝土自收缩性能演变规律与预测模型
    5.1 试验方案和过程
    5.2 水胶比对自收缩性能影响规律
    5.3 石灰石粉比表面积对自收缩性能影响规律
    5.4 辅助胶凝材料掺配比例对自收缩性能影响规律
    5.5 自收缩性能预测模型
    5.6 本章小结
6 复合石灰石粉混凝土基本力学性能变化规律与预测模型
    6.1 试验方案和过程
    6.2 受压破坏特征和强度变化规律
    6.3 劈裂抗拉破坏特征和强度变化规律
    6.4 抗折破坏特征和强度变化规律
    6.5 强度指标之间的关系
    6.6 强度预测模型
    6.7 本章小结
7 复合石灰石粉混凝土单轴受压性能演变规律与本构模型
    7.1 试验方案和过程
    7.2 破坏过程与特征
    7.3 水胶比对强度影响规律
    7.4 石灰石粉比表面积对强度影响规律
    7.5 辅助胶凝材料掺配比例对强度影响规律
    7.6 龄期对强度影响规律
    7.7 试件形状对强度影响规律
    7.8 单轴受压本构模型
    7.9 本章小结
8 钢筋与复合石灰石粉混凝土粘结性能演变规律
    8.1 试验方案和过程
    8.2 破坏过程与特征
    8.3 水胶比对粘结性能影响规律
    8.4 石灰石粉比表面积对粘结性能影响规律
    8.5 辅助胶凝材料掺配比例对粘结性能影响规律
    8.6 龄期对粘结性能的影响
    8.7 粘结锚固特征值
    8.8 本章小结
9 一般大气环境中复合石灰石粉混凝土耐久性退化规律
    9.1 试验方案和过程
    9.2 混凝土抗冻融退化规律
    9.3 混凝土碳化深度发展规律
    9.4 本章小结
10 复合石灰石粉混凝土宏观性能的微观机理
    10.1 研究方案
    10.2 辅助胶凝体系水化产物物相组成
    10.3 辅助胶凝体系水化产物化学成分
    10.4 辅助胶凝体系水化产物的微观形貌
    10.5 辅助胶凝体系水化放热的微观机理
    10.6 混凝土自收缩的微观机理
    10.7 混凝土力学性能演变的微观机理
    10.8 混凝土耐久性退化的微观机理
    10.9 本章小结
11 结论与展望
    11.1 主要结论
    11.2 主要创新点
    11.3 研究展望
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集

(7)非自燃煤矸石混凝土在冻融硫酸盐侵蚀下的耐久性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 非自燃煤矸石混凝土抗压强度研究
    2.1 引言
    2.2 试验方法与设计
    2.3 抗压强度试验研究
    2.4 龄期对抗压强度影响分析
    2.5 水胶比对抗压强度影响分析
    2.6 粉煤灰替代率对抗压强度影响分析
    2.7 本章小结
3 非自燃煤矸石混凝土耐久性研究
    3.1 引言
    3.2 单一冻融试验研究
    3.3 单一硫酸盐侵蚀试验研究
    3.4 冻融硫酸盐侵蚀耦合试验研究
    3.5 本章小结
4 非自燃煤矸石混凝土冻融硫酸盐侵蚀微观分析
    4.1 引言
    4.2 试验方法与试验方案
    4.3 单一冻融微观分析
    4.4 单一硫酸盐侵蚀微观分析
    4.5 冻融硫酸盐侵蚀耦合冻融微观分析
    4.6 本章小结
5 非自燃煤矸石混凝土冻融硫酸盐侵蚀损伤模型
    5.1 引言
    5.2 二元曲面回归模型
    5.3 多元回归模型
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)煤矸石粉煤灰充填材料力学性能受矿井水影响试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 煤矸石的性质及其利用现状
    1.3 粉煤灰的性质及其利用现状
    1.4 煤矸石粉煤灰充填体的研究现状
    1.5 水对充填体性能影响研究现状
    1.6 本文研究内容及思路
2 原材料及实验仪器
    2.1 原材料
    2.2 实验仪器
3 煤矸石粉煤灰充填体的制备及其性能研究
    3.1 充填材料性能影响因素分析
    3.2 配合比设计
    3.3 充填体试件的制备、成型及养护
    3.4 煤矸石粉煤灰充填材料性能测试过程及结果
    3.5 本章小结
4 煤矸石粉煤灰充填体强度受矿井水影响研究
    4.1 矿井水质分析
    4.2 煤矸石粉煤灰充填体吸水弱化研究
    4.3 矿井水对煤矸石粉煤灰充填体的侵蚀作用研究
    4.4 本章小结
5 粉煤灰激发对充填体吸水及力学性能影响研究
    5.1 粉煤灰混凝土存在的问题
    5.2 粉煤灰活性激发机理分析
    5.3 激发剂掺量对充填体吸水及强度影响研究
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢
学位论文数据集

(9)深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 我国深井热害特点
        1.2.2 矿井热环境研究现状
        1.2.3 矿井热害控制措施研究现状
        1.2.4 轻集料混凝土研究现状
        1.2.5 玻化微珠轻集料混凝土研究现状
        1.2.6 目前研究中遇到的问题
    1.3 研究目的与内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
2 研究区地温分布特征及影响因素分析
    2.1 研究区地质水文概况
        2.1.1 地质概况
        2.1.2 水文概况
    2.2 研究区地温情况
        2.2.1 地温梯度分布
        2.2.2 井下巷道温度
    2.3 朱集东典型高温矿井地温分布特征
        2.3.1 垂向地温分布
        2.3.2 水平地温分布
        2.3.3 主采煤层底板温度分布
    2.4 影响因素分析
        2.4.1 地质构造
        2.4.2 岩石热物理性质
        2.4.3 岩浆岩活动
        2.4.4 地下水
    2.5 本章小结
3 深部高温巷道主动隔热机理研究
    3.1 矿井热源放热量分析
    3.2 深部高温巷道主动隔热机理
        3.2.1 巷道围岩温度场
        3.2.2 巷道围岩热传导模型
        3.2.3 巷道主动隔热模型
    3.3 轻集料混凝土构建主动隔热模型
        3.3.1 轻集料混凝土导热模型
        3.3.2 轻集料混凝土技术优势
    3.4 本章小结
4 轻集料混凝土性能试验研究
    4.1 试验方案设计
    4.2 原材料选用与配合比设计
        4.2.1 原材料选用
        4.2.2 配合比设计
        4.2.3 混凝土制备与养护
    4.3 轻集料混凝土工作性
    4.4 轻集料混凝土高温特性
        4.4.1 试验方法
        4.4.2 试验结果与分析
    4.5 轻集料混凝土抗碳化特性
        4.5.1 试验方法
        4.5.2 试验结果与分析
        4.5.3 碳化模型建立
        4.5.4 碳化寿命预测
    4.6 轻集料混凝土微观特性
        4.6.1 轻集料与水泥石相互作用机理
        4.6.2 轻集料水泥石界面区微观结构
        4.6.3 轻集料混凝土界面区微观结构
    4.7 本章小结
5 深部高温巷道轻集料隔热混凝土喷层材料研发
    5.1 试验方案设计
    5.2 试验方法与数据处理
        5.2.1 试验方法
        5.2.2 数据处理
    5.3 陶粒隔热混凝土正交试验
        5.3.1 配合比设计
        5.3.2 试验结果
        5.3.3 试验结果分析
    5.4 陶粒玻化微珠隔热混凝土正交试验
        5.4.1 配合比设计
        5.4.2 试验结果
        5.4.3 试验结果分析
    5.5 本章小结
6 主动隔热巷道围岩温度场分布规律数值模拟
    6.1 主动隔热巷道数值模型
        6.1.1 模型假设
        6.1.2 参数选取
    6.2 围岩温度场分布规律
    6.3 围岩温度场影响因素分析
        6.3.1 喷层导热系数影响
        6.3.2 喷层厚度影响
        6.3.3 围岩导热系数影响
        6.3.4 围岩赋存温度影响
    6.4 围岩温度场敏感性分析
        6.4.1 敏感性分析方法
        6.4.2 不同因素对调热圈半径敏感性分析
        6.4.3 不同因素对围岩温度敏感性分析
        6.4.4 不同因素对壁面温度敏感性分析
    6.5 本章小结
7 隔热喷层支护技术工程应用与效果评价
    7.1 矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌
    7.2 工程概况
    7.3 工业试验参数计算与设计
        7.3.1 巷道喷层支护参数计算
        7.3.2 工业试验材料
        7.3.3 工业试验设计
    7.4 工业试验结果与分析
        7.4.1 典型测点热湿环境测试
        7.4.2 岩层温度测试
        7.4.3 巷道收敛测试
        7.4.4 隔热混凝土喷层测试
    7.5 经济社会效益分析
        7.5.1 巷道成本经济效益
        7.5.2 热湿环境社会效益
    7.6 本章小结
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
附录A 朱集东煤矿钻孔实测井温表
附录B 朱集东煤矿钻孔测温数据汇总及分析
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(10)沿海变电站环境下混凝土结构耐久性的理论和试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 杂散电流环境混凝土结构性能退化研究概况
        1.2.1 杂散电流环境混凝土结构钢筋性能退化研究
        1.2.2 杂散电流环境混凝土性能退化研究
    1.3 混凝土结构氯离子侵蚀研究概况
        1.3.1 表面氯离子浓度研究
        1.3.2 混凝土内氯离子侵蚀研究
    1.4 本文主要研究内容
第2章 变电站混凝土构架耐久性调查与杂散电流作用
    2.1 变电站混凝土构架损伤调查与检测分析
        2.1.1 概况
        2.1.2 某220kV变电站混凝土构架现场调查分析
        2.1.3 混凝土构架主要病害的表现形式及其分析
        2.1.4 变电站构架构件可靠性检测统计
        2.1.5 变电站构架构件可靠性检测分析
    2.2 沿海地区变电站混凝土构架环境作用
        2.2.1 影响沿海地区变电站混凝土构架耐久性的环境作用
        2.2.2 变电站混凝土构架氯离子作用
        2.2.3 变电站混凝土构架中的杂散电流
    2.3 变电站杂散电流对钢筋混凝土构架耐久性的影响分析
        2.3.1 杂散电流引发钢筋锈蚀的机制
        2.3.2 杂散电流对氯离子扩散速度的影响
        2.3.3 杂散电流使构件升温,加速钢筋和混凝土性能退化
        2.3.4 杂散电流作用引起的钢筋混凝土构架抗力劣化与提升
    2.5 本章小结
第3章 杂散电流环境下混凝土构架钢筋性能退化研究
    3.1 引言
    3.2 杂散电流环境下混凝土构架钢筋锈蚀模型
        3.2.1 理论分析
        3.2.2 基于质量和能量守恒的钢筋锈蚀修正模型
    3.3 杂散电流和Cl-共存时钢筋的锈蚀模型
        3.3.1 机理分析
        3.3.2 杂散电流和 Cl-耦合作用下钢筋锈蚀历程分析
    3.4 杂散电流作用下钢筋锈蚀试验研究
        3.4.1 试验设计
        3.4.2 试验过程与分析
    3.5 本章小结
第4章 杂散电流环境下混凝土劣化研究
    4.1 引言
    4.2 杂散电流使钢筋锈蚀加剧导致混凝土强度的退化
        4.2.1 锈胀应力产生
        4.2.2 钢筋锈胀应力发展
        4.2.3 钢筋锈蚀和混凝土裂缝发展
    4.3 杂散电流使混凝土碳化加剧导致混凝土劣化
    4.4 本章小结
第5章 沿海变电站混凝土构架表面氯离子浓度研究
    5.1 沿海环境C_0的试验研究
        5.1.1 沿海大气环境Cl~-浓度对C_0的影响试验
        5.1.2 试验结果与分析
    5.2 沿海大气环境C_0时变规律
        5.2.1 沿海大气环境C_0时变试验
        5.2.2 试验结果与分析
        5.2.3 基于既有混凝土结构检测的混凝土表面氯离子浓度时变式
    5.3 沿海大气环境混凝土强度对C_0的影响
        5.3.1 混凝土强度对C_0的影响机理分析
        5.3.2 沿海大气环境混凝土强度对C_0的影响试验
        5.3.3 试验结果与分析
    5.4 沿海大气环境C_0时变模型
    5.5 沿海变电站环境杂散电流对C_0的影响分析
    5.6 杂散电流对C_0的影响试验研究
        5.6.1 试验方案
        5.6.2 试验结果及分析
    5.7 本章小结
第6章 沿海变电站环境氯离子侵蚀混凝土研究
    6.1 引言
    6.2 沿海大气环境氯离子对混凝土侵蚀的时变分析及其试验研究
        6.2.1 沿海大气环境氯离子对混凝土侵蚀的时变分析
        6.2.2 沿海大气环境氯离子对混凝土侵蚀的时变试验研究
        6.2.3 C_0 时变性与D时变性的相关性
    6.3 沿海变电站环境氯离子对混凝土侵蚀的时变分析与试验研究
        6.3.1 杂散电流环境氯离子侵蚀混凝土的时变理论分析
        6.3.2 沿海变电站环境杂散电流作用下氯离子侵蚀混凝土的试验
    6.4 本章小结
第7章 沿海变电站混凝土构架耐久性寿命分析
    7.1 引言
    7.2 构件和结构系统的耐久性寿命
        7.2.1 构件的耐久性寿命
        7.2.2 构件与体系的耐久性失效
        7.2.3 结构系统的耐久性寿命
    7.3 基于钢筋处氯离子浓度的沿海变电站混凝土构架耐久性分析
        7.3.1 基于氯离子腐蚀的变电站混凝土构件寿命预测
        7.3.2 基于杂散电流腐蚀的变电站混凝土构架的寿命预测
        7.3.3 基于钢筋处氯离子浓度的沿海变电站混凝土构架系统寿命预测
    7.4 基于抗力退化的沿海变电站混凝土构架耐久性分析
        7.4.1 基于钢筋锈蚀的沿海变电站混凝土构架寿命预测
        7.4.2 基于混凝土锈胀开裂的沿海变电站混凝土构架寿命预测
    7.5 本章小结
结论与展望
参考文献
附录 A 攻读博士学位期间所发表的学术论文目录
附录 B 攻读博士学位期间的其他科研成果
致谢

四、Study on durability of concrete in coal mine(论文参考文献)

  • [1]再生混凝土细骨料—赤泥复合充填材料的试验研究[D]. 任瑜强. 太原理工大学, 2021(01)
  • [2]深厚粘土层不均匀冻结压力作用下混杂纤维混凝土井壁结构研究[D]. 张平. 安徽理工大学, 2021(02)
  • [3]滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征[D]. 周昱程. 北京科技大学, 2021(08)
  • [4]煤矿地面环境中度劣化RC柱力学性能退化规律研究[D]. 周子豪. 中国矿业大学, 2021
  • [5]高水压下井壁混凝土硫酸盐腐蚀规律研究[D]. 谭颖峰. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [6]复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土宏观性能演化规律与微观机理研究[D]. 周淑春. 中国矿业大学, 2019(04)
  • [7]非自燃煤矸石混凝土在冻融硫酸盐侵蚀下的耐久性研究[D]. 袁猛. 中国矿业大学, 2019(01)
  • [8]煤矸石粉煤灰充填材料力学性能受矿井水影响试验研究[D]. 郑小磊. 山东科技大学, 2019(05)
  • [9]深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用[D]. 姚韦靖. 安徽理工大学, 2019
  • [10]沿海变电站环境下混凝土结构耐久性的理论和试验研究[D]. 杨建宇. 湖南大学, 2019(07)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

煤矿混凝土耐久性研究
下载Doc文档

猜你喜欢