学位论文

低温环境对湿喷混凝土强度特性影响规律研究—苗元丰

来源:    发布时间:2021-01-14 11:04:47    

发展至今,湿喷混凝土技术逐渐成熟,越来越多的矿山正在使用湿喷混凝土巷道进行支护。但是随着高寒地区矿山的开采,随着周边地质环境的恶化,湿喷混凝土处于复杂特殊的环境中。

本文模拟高寒地区环境,通过机理研究、室内试验、理论分析、数值模拟、现场试验应用等手段,重点研究湿喷混凝土在灰砂比、硅灰、低温以及钢纤维作用下湿喷混凝土的强度演化规律,主要研究内容与成果如下:

1)开展湿喷混凝土配比性能机理研究,探究了硅酸盐作用机理、硅灰、低温、钢纤维对湿喷混凝土力学强度的作用机理研究,通过研究其细观结构以及水化产物的演化规律,揭示了湿喷混凝土力学性能的影响机理;

2)开展了不同配比的条件下的养护实验。测定不同配比条件下的湿喷混凝土试块的单轴抗压强度,回归分析计算不同条件对于湿喷混凝土条件影响作用机理,揭示了湿喷混凝土的力学性能在不同影响因素作用下的变化规律;

3)基于 FLAC3D数值模拟软件,分别建立了湿喷混凝土厚度、强度与巷道应力、位移、塑性区预测模型。通过对模型进行探究,分析混凝土厚度强度对于湿喷混凝土力学性能规律影响的预测。

4)基于单轴抗压实验和 FLAC3D数值模拟,在矿山现场开展了不同灰砂比、钢纤维掺量、水泥掺量的力学性能试验,并结合某矿上实际生产矿山巷道变形数据对比分析应用现状。结果表明,本文研究成果可以很好地解决高寒地区湿喷混凝土巷道支护效果不佳的问题。

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