检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 30-36页

作者：刘亚明谷天峰王闫超杨烜宇山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

房柱式采空区具有采出率较小、留设煤柱较大的特点,其覆岩移动规律及地表变形规律与长壁式采空区差别较大,在煤柱失效情况下,地表会产生较大变形,威胁地面建构筑物的安全。为研究浅埋缓倾房柱式采空区覆岩和松散层的变形发育机制,基于PI... 详细信息

房柱式采空区具有采出率较小、留设煤柱较大的特点,其覆岩移动规律及地表变形规律与长壁式采空区差别较大,在煤柱失效情况下,地表会产生较大变形,威胁地面建构筑物的安全。为研究浅埋缓倾房柱式采空区覆岩和松散层的变形发育机制,基于PIV图像处理技术和模块化组装思路,在室内建立物理模型开展物理模拟试验,反演了房柱式采空区覆岩和松散层的变形发育过程,分析了房柱式开采和煤柱失稳条件下覆岩和松散层的变形机制。研究结果表明:①房柱式开采条件下,浅埋缓倾采空区覆岩变形可划分为3个区域:“条带状”变形区域、“梯形状”变形区域和“倒漏斗型”变形区域。松散层中的变形呈“梯形状”发育。②煤柱失稳条件下,覆岩变形规律保持不变,松散层变形特征由“梯形状”发育为“漏斗型”,且随着失稳煤柱的增加,松散层变形增大,“漏斗型”变形区域由中心向两端逐渐扩展。③房柱式开采结束后,采空区顶板受力可简化为承受均布荷载的简支梁,在煤柱持续失稳的情况下,覆岩和松散层的静载将导致采空区顶板达到极限平衡状态,顶板破坏模式为拉破断,在拉应力作用下产生裂缝,但顶板并未完全断裂,采空区顶板形成一种带裂缝的悬臂梁结构。浅埋缓倾房柱式采空区煤柱失稳对地表变形影响剧烈,松散层变形与覆岩变形基本处于同一量级。

关键词：房柱式采空区覆岩移动松散层地表变形

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锚索–锚固剂–围岩锚固系统循环剪切力学特性研究

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岩石力学与工程学报 2025年第5期44卷 1166-1179页

作者：尹乾陶志刚朱强何满潮王丰年吴疆宇浦海任树林吕中玉中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室广西路桥工程集团有限公司

锚索–锚固剂–围岩界面是锚固系统中的薄弱环节，针对其在循环扰动作用下的脱黏失效特性，建立锚固系统等效剪切力学模型，并开展循环剪切试验。研究围岩岩性、法向荷载（Fs）、循环剪切位移幅值（ud）及循环次数（N）对锚固系统剪切... 详细信息

锚索–锚固剂–围岩界面是锚固系统中的薄弱环节，针对其在循环扰动作用下的脱黏失效特性，建立锚固系统等效剪切力学模型，并开展循环剪切试验。研究围岩岩性、法向荷载（Fs）、循环剪切位移幅值（ud）及循环次数（N）对锚固系统剪切力学特性的影响。试验结果表明，锚固系统在循环剪切阶段损伤渐进累积，最大剪切力(Fhpeak)随N整体呈现递减趋势。随着ud的增加，锚固系统达到最大剪切力阶段逐渐由直剪阶段向循环剪切阶段过渡，峰值剪切力(Fhmax)与残余剪切力(Fhres)分别减小28.46%～54.13%与21.22%～49.25%，而围岩强度与法向荷载的增加强化了锚固系统的抗剪特性。循环剪切阶段，界面持续磨损劣化导致锚固系统法向剪缩加剧，而直剪过程中贯通破裂面爬坡效应导致法向剪胀逐渐凸显；锚固系统整体剪缩随ud与Fs的增大逐渐增强，随围岩强度的增加逐渐弱化。识别出3种典型剪切破坏模式：煤基质内部剪切贯通破裂，锚固剂–砂岩界面脱黏失效与锚固剂断裂，灰岩锚固系统锚索–锚固剂界面脱黏滑移，并基于数字照相探讨锚固系统剪切破裂面形成与脱黏失效演化全过程。

关键词：岩石力学锚固系统异性界面循环剪切法向变形脱黏失效

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基于透明土技术的加筋碎石桩承载特性试验研究

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铁道科学与工程学报 2023年第12期20卷 4582-4591页

作者：郝耀虎周杨王闫超刘少炜山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 山西省交通新技术发展有限公司山西太原030006

加筋碎石桩是软土地基处理的重要手段之一,荷载作用下,加筋碎石桩桩体径向鼓胀变形及桩与桩周土体相互作用特性是影响桩基整体承载能力的关键因素。基于人工合成透明土材料及PIV图像处理技术,开展了非嵌入式加筋碎石桩承载特性试验研究... 详细信息

加筋碎石桩是软土地基处理的重要手段之一,荷载作用下,加筋碎石桩桩体径向鼓胀变形及桩与桩周土体相互作用特性是影响桩基整体承载能力的关键因素。基于人工合成透明土材料及PIV图像处理技术,开展了非嵌入式加筋碎石桩承载特性试验研究。连续观测不同荷载作用下加筋碎石桩桩体鼓胀变形的发展过程,以及桩周土体位移变形情况,探讨加筋长度及刚度等因素对桩体鼓胀变形及承载特性的影响。研究结果表明:与普通碎石桩相比,加筋长度的增加会使桩体承载力显著提升。筋材刚度一定时,加筋长度由1D分别增加2倍、4倍时,即加筋长度为3D、5D时,桩体承载力分别提高约37.7%和62.3%,桩体承载力的提高幅度与加筋长度呈现非线性关系;碎石桩加筋长度最优范围为3D~5D。本试验单元体单桩加载情况下,加筋长度为3D时,桩体径向鼓胀变形量较常规碎石桩减少约44%;加筋刚度一定时,桩顶荷载增加,桩体主要鼓胀变区域z/D逐渐下移且鼓胀量增大,桩顶荷载为204kPa时,桩体最大鼓胀变形量δ/D为5.9%。荷载作用下,沿桩深方向,桩周土体变形扰动区主要集中在加筋段以下部分。利用透明土与PIV图像处理技术进行试验,可对加筋碎石桩加固地基设计施工提供参考依据。

关键词：加筋碎石桩承载特性模型试验透明土位移场

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煤柱失稳条件下浅埋房柱式采空区上覆地层变形特征

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兰州大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 494-500,508页

作者：刘亚明谷天峰杨烜宇王闫超山西路安交通科技有限公司太原030800 山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原030032 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069

在煤柱失稳引起房柱式采空区顶板变形但未塌落的情况下,地表产生较大变形,威胁地面建筑物的安全.采用物理模拟和理论分析研究该条件下房柱式采空区上覆地层变形的发育机制,结果表明,房柱式采空区煤柱失稳后地表最大变形点与初期失稳煤... 详细信息

在煤柱失稳引起房柱式采空区顶板变形但未塌落的情况下,地表产生较大变形,威胁地面建筑物的安全.采用物理模拟和理论分析研究该条件下房柱式采空区上覆地层变形的发育机制,结果表明,房柱式采空区煤柱失稳后地表最大变形点与初期失稳煤柱位置、采空区顶板裂缝处三者在竖直方向上相对应;在采空区顶板变形但未塌落的情况下覆岩变形可划分为“条带状”、“梯形状”和“漏斗型”变形区域.松散层变形为“漏斗型”发育;采空区顶板发生断裂前可视为均布荷载作用下的固支梁模型.在煤柱失稳条件下,岩梁跨中下表面拉应力区产生竖向裂缝,并垂直向上扩展,煤柱的持续失稳会导致岩梁沿原裂缝薄弱面发生破坏,最终导致岩梁发生拉破断.基岩变形发展至交界面时,松散层逐渐发生滑移-拉裂-剪切破坏,最终形成“漏斗型”破坏形态.

关键词：房柱式采空区煤柱失稳物理模型

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热塑性聚氨酯/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的制备与性能研究

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中国塑料 2023年第1期37卷 54-59页

作者：周新星郑玉婴陈乘鑫孔繁盛山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原030032 福州大学材料科学与工程学院福州350108

采用石墨烯、热塑性聚氨酯(TPU)复合改性聚氨酯注浆材料,并添加少量的粉煤灰、炉底渣及碱性激发剂制备一种低密度、高强度、快硬性的TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料。借助聚氨酯弹性体材料密度测试仪、万能材料试验机、渗透系数测试仪、... 详细信息

采用石墨烯、热塑性聚氨酯(TPU)复合改性聚氨酯注浆材料,并添加少量的粉煤灰、炉底渣及碱性激发剂制备一种低密度、高强度、快硬性的TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料。借助聚氨酯弹性体材料密度测试仪、万能材料试验机、渗透系数测试仪、荧光显微镜对TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度、膨胀倍数、抗压强度、阻燃性能、渗透系数及微观形貌进行表征,深入分析了石墨烯和TPU的种类和含量对聚氨酯注浆材料基本物理性能、力学性能及微观结构的影响。结果表明,TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料的密度为0.24~1.25 g/cm^(3),膨胀倍数最高可达38倍,抗压强度为15.0~43.8 MPa,相比普通聚氨酯注浆材料,改性聚氨酯注浆材料抗压强度提升1倍以上。酒精灯燃烧试验显示注浆材料无焰燃烧时间均小于20 s。石墨烯和TPU均可提高聚氨酯的强度和耐久性,改善TPU的微观形貌。TPU/石墨烯改性聚氨酯注浆材料表现出良好的强度、耐久性及弹性,是一种性能优异的注浆材料。

关键词：聚氨酯注浆材料石墨烯热塑性聚氨酯粉煤灰微观形貌

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ZIF-8/GO协同聚磷酸铵复合改性沥青阻燃性能及机理

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公路交通科技 2024年第6期41卷 18-27页

作者：李永琴高学凯贾丽涛山西工程科技职业大学山西晋中030619 山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001

为探究沥青路面的火灾安全问题,设计并制备了沸石类咪唑框架材料/氧化石墨烯(ZIF-8/GO)阻燃剂,并将其与聚磷酸铵(APP)进行复配应用于沥青的阻燃抑烟改性。采用FTIR,XRD,Raman和XPS对ZIF-8/GO的结构进行表征。采用氧指数法、锥形量热仪... 详细信息

为探究沥青路面的火灾安全问题,设计并制备了沸石类咪唑框架材料/氧化石墨烯(ZIF-8/GO)阻燃剂,并将其与聚磷酸铵(APP)进行复配应用于沥青的阻燃抑烟改性。采用FTIR,XRD,Raman和XPS对ZIF-8/GO的结构进行表征。采用氧指数法、锥形量热仪和热重红外气质联用仪对复合改性沥青的阻燃性能进行表征。结果表明:ZIF-8/GO与APP的复配存在良好的协同效应,对沥青具有良好的抑烟效果。当添加质量分数为3%的ZIF-8/GO和质量分数为7%的APP时,复合改性沥青试样已符合相关标准规范中复合改性沥青难燃的规定;复合改性沥青试样的热释放速率曲线较为平缓且范围变宽,峰值热释放速率较沥青降低了44.97%,复合改性沥青试样的总生烟量值也明显降低,ZIF-8/GO和APP的添加能显著减缓复合改性沥青的燃烧速率,使得燃烧相对缓和地进行,有效地减少烟雾的排放及降低燃烧过程中释放的热量;复合改性沥青试样燃烧后生成连续且致密的炭层,可以起到良好的阻隔作用。APP和ZIF-8/GO的复配实现了凝聚相和气相共同阻燃,因而表现出良好的阻燃性能。此外,添加ZIF-8/GO和APP复配阻燃剂对复合改性沥青试样的基本路用性能有所影响,但均在标准规范范围之内。

关键词：道路工程阻燃抑烟剪切共混沸石类咪唑框架材料(ZIF-8) 氧化石墨烯(GO) 聚磷酸铵(APP)

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掺沥青路面回收料再生水泥混凝土抗冻性能研究

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公路 2024年第1期69卷 48-52页

作者：边伟高晋彪张艳聪贾嘉豪黄斐山西省交通科技研发有限公司太原市030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原市030032 山西大成高速公路有限公司忻州市034209

为研究掺沥青路面回收料(RAP)再生水泥混凝土的抗冻性能,采用慢冻法研究了冻融循环下RAP掺量(20%、30%、40%、50%)和水灰比(0.4、0.5、0.6、0.7)对再生水泥混凝土外观形貌和抗压强度损失率的影响。结果表明:在冻融循环下,掺沥青路面回... 详细信息

为研究掺沥青路面回收料(RAP)再生水泥混凝土的抗冻性能,采用慢冻法研究了冻融循环下RAP掺量(20%、30%、40%、50%)和水灰比(0.4、0.5、0.6、0.7)对再生水泥混凝土外观形貌和抗压强度损失率的影响。结果表明:在冻融循环下,掺沥青路面回收料再生水泥混凝土外观形貌表现出表面裂缝出现-裂缝延伸扩展-裂缝遍布表面-表面浆体胀落-试件彻底解体等发展历程。冻融早期再生水泥混凝土的抗压强度损失较为缓慢,随着冻融次数的不断增加,再生水泥混凝土的强度损失速度也随之加快。随着RAP掺量和水灰比增大,再生水泥混凝土抗压强度损失率随之增大,冻胀解体时承受的循环次数随之减小,抗冻性能随之减弱。

关键词：道路工程再生水泥混凝土冻融循环沥青路面回收料掺量水灰比抗压强度损失率

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沥青砂浆疲劳性能试验方法研究

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2023年第1期42卷 68-76页

作者：周维锋山西省交通科技研发有限公司公路工程研究院山西太原030006 山西交通科学研究院集团有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006

为探究加速疲劳试验方法在评价沥青砂浆疲劳性能方面的适用性与可行性,对水性环氧乳化沥青砂浆(AC5-WEREA)、改性沥青砂浆(AC5-SBS)和基质沥青砂浆(AC5-70#)在弯拉受力模式下分别进行频率扫描试验、动态力学分析切片试验、线性振幅扫描... 详细信息

为探究加速疲劳试验方法在评价沥青砂浆疲劳性能方面的适用性与可行性,对水性环氧乳化沥青砂浆(AC5-WEREA)、改性沥青砂浆(AC5-SBS)和基质沥青砂浆(AC5-70#)在弯拉受力模式下分别进行频率扫描试验、动态力学分析切片试验、线性振幅扫描试验和四点弯曲疲劳试验,并对试验结果进行对比分析。试验结果表明:动态力学分析切片试验、线性振幅扫描试验和四点弯曲疲劳试验确定得到的沥青砂浆疲劳寿命结果变化趋势一致,进一步得到加速疲劳试验方法在评价沥青砂浆疲劳性能方面不仅具有可行性和适用性,而且动态力学分析切片试验所需试件尺寸较小,能有效降低试验结果的变异性。

关键词：道路工程沥青砂浆疲劳性能线性振幅应变扫描动态力学分析

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基于拉拔试验的沥青-集料界面黏结性能研究

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公路 2024年第12期69卷 57-62页

作者：黄亮高学凯山西路桥第二工程有限公司临汾市041053 山西省交通科技研发有限公司太原市030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原市030032

为研究沥青-集料界面黏结性能,选取SK-70号基质沥青、胶粉改性沥青及SBS改性沥青在不同温度、老化、水分条件下进行拉拔试验,分析其拉拔强度及破坏形式。结果表明:3种沥青的拉拔强度均随温度升高而减小,但各沥青在宽温域内破坏形式不同... 详细信息

为研究沥青-集料界面黏结性能,选取SK-70号基质沥青、胶粉改性沥青及SBS改性沥青在不同温度、老化、水分条件下进行拉拔试验,分析其拉拔强度及破坏形式。结果表明:3种沥青的拉拔强度均随温度升高而减小,但各沥青在宽温域内破坏形式不同;在相同温度条件下,SBS改性沥青拉拔强度最高,胶粉改性沥青次之,基质沥青最低。3种沥青的拉拔强度均随老化进程不断增大,但SBS改性拉拔强度增长幅度最低,基质沥青最大;改性剂的加入延缓了沥青脆断破坏出现,提高了基沥青的抗老化性。3种沥青的拉拔强度随着水浴时间的延长而下降,改性剂的加入能够极大降低沥青的水敏感性,提高抗水损坏能力。干燥条件下的拉拔强度实质上是沥青内聚性的反映,不能有效量化沥青的界面黏结性能劣化情况,认为湿/干BSR值可以作为衡量沥青界面黏结性能的有效指标。

关键词：道路工程沥青混合料沥青-集料拉拔试验黏结性能

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纤维改性粉煤灰基地聚物的强韧化机理研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2023年第1期46卷 104-110页

作者：周新星吴天军山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 山西交科岩土工程有限公司山西太原030006

为明确木质素纤维在循环流化床粉煤灰基地聚物(circulating fluidized bed fly ash based geopolymer,CFBG)中的强韧化机理,文章通过添加偏高岭土和少量的电石渣,借助电子式万能材料试验机、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪... 详细信息

为明确木质素纤维在循环流化床粉煤灰基地聚物(circulating fluidized bed fly ash based geopolymer,CFBG)中的强韧化机理,文章通过添加偏高岭土和少量的电石渣,借助电子式万能材料试验机、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、红外光谱、工业CT及分子模拟,对不同木质素纤维掺量(质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)的地聚物进行力学特性、结构及微观形貌测试,分析不同木质素纤维掺量对CFBG强韧化机理的影响。结果表明:当木质素纤维掺量为0.3%时,CFBG抗折强度和断裂韧性达到最大值,分别为18.6 MPa、9.6 MPa·m^(1/2);随着木质素纤维掺量增加,地聚物抗压强度和断裂韧性呈上升趋势;掺入木质素纤维可促进地聚物中莫来石晶相、类沸石晶相及C-S-H凝胶的生成,显著改变地聚物的结构;木质素纤维的掺入可降低地聚物表面孔隙,改变地聚物破坏形式,延长裂缝的扩展路径。研究结果可为促进工业固废高附加值资源化利用提供理论依据。

关键词：地聚物粉煤灰木质素纤维偏高岭土强韧化机理

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